Способ определения содержания дифенгидрамина гидрохлорида (димедрола) в фармацевтической субстанции и препаратах
METHOD FOR DETERMINING THE CONTENT OF DIPHENHYDRAMINE HYDROCHLORIDE (DIMEDROL) IN PHARMACEUTICAL SUBSTANCES AND PREPARATIONS

Изобретение относится к анализу органических химических соединений, а именно к способам количественного определения димедрола, используемым для контроля качества продукции, выпускаемой фармацевтическими производствами и изготавливаемой в аптеках, в частности для определения димедрола (дифенгидрамин гидрохлорид) в фармацевтической субстанции и препаратах (жидкой и твердой дозированной форме).
Димедрол является антигистаминным препаратом первого поколения и широко используется в качестве противоаллергического, антигистаминного, противокашлевого средства [S. Ashour, Н. Aboudan New conductometric titration methods for determination of diphenhydramine hydrochloride using sodium tetraphenylborate and cetylpyridinium bromide. International Journal of Pharmacy and Chemistry. Vol. 4(1): 8-15, 2018, DOI: 10.11648/j.ijpc.20180401.12]. Однако по данным работы [О. Mamina, V. Kabachny, Т. Tomarovska, N. Bondarenko Determination of Diphenhydramine by HPLC Method in Biological Liquids. ScienceRise: Pharmaceutical Science. Vol. 4(26), 18-24, 2020, DOI: https://doi.org/10.15587/2519-4852.2020.210728] неконтролируемое употребление Hl-гистаминовых блокаторов способствует анальгетической и алкогольной интоксикации. В случае же передозировки у пациентов наблюдается угнетение дыхания и центральной нервной системы, спутанность сознания, гиперкинезия, судороги, делирия, тахикардия и аритмия.
Для получения достоверной информации от методик требуется высокая чувствительность и специфичность, используются элементный микроанализ, ЯМР-спектроскопия, ИК и УФ-спектрометрия, масс-спектрометрия, методы разделения, в частности хроматографические, микробиологические, ферментативные и другие методы. Разумеется, используются также классические методы аналитической химии (титриметрические и др.). Димедрол выпускается в виде порошков, таблеток по 0,02; 0,03 и 0,05 г, а также в виде растворов в ампулах по 1 мл 1% (10 мг/мл) раствора. Таким образом, возникает необходимость в разработке простых и доступных методов определения димедрола в фармацевтических препаратах в различных его формах.
Согласно ГФ РФ [ФС.2.1.0096.18. - ГФ РФ XIV издания Т. 3. - М: Научный центр экспертизы средств медицинского применения, 2018. - С. 3801-3805] количественное определение гидрохлорид дифенгидрамина выполняют методом неводного титрования (ацидиметрия), недостатком которого является низкая чувствительность и селективность определения, в связи, с чем в алгоритм определения вводиться предварительная пробоподготовка, что приводит к увеличению времени единичного анализа [М. Kuznetsova, S.Ryasenskii, I. Gorelov, Ionselective solid electrodes for dimedrol determination. PHARMCHEMJ. Vol. 37(11), 599-601, 2003. DOI. 10.1023/B:PHAC.0000016072.20948.49.].
Известен способ «Определение димедрола» (RU 2498295, МПК G01N 31/22, G01N 21/78, опубл. 10.11.2013) основанный на измерение оптической плотности при 538 ни окрашенного раствора, полученного в результате образования ионного ассоциата дифенгидрамин гидрохлорида с сульфоназо при рН 8. Возможности рекомендованного метода ограничиваются необходимость предконцетрирования на пенополиуретанном сорбенте, что увеличивает время единичного определения.
Известен «Способ количественного определения димедрола в многокомпонентных фармацевтических препаратах» (SU 1826049 A1, G01N 21/2278, опубл. 07.07.93) основанный на фотометрировании при 540 нм хлороформного раствора продукта взаимодействия димедрола с хлораниловой кислотой с последующим расчетом его количественного содержания. Несмотря на то, что авторы работы упростили процедуры выполнения анализа, за счет исключения первого этапа реакции с хинонами, данная методика достаточно длительна в исполнении, что неприемлемо при выполнении рутинного анализа.
Известен способ «Определение димедрола или папаверина» (RU 2237237, МПК G01N 21/78, 31/22, C07D, 217/20, А61К 31/00, 31/138, опубл. 27.09.2004) основанный на их экстракции бутанолом (объемное соотношение бутанол: проба 1:1), с последующим получением ионного ассоциата при рН 5 (димедрол), где в качестве цветореагента использовали сульфоназо и фотометрированием при 580 нм. К существенному недостатку метода можно отнести необходимость применения при экстракции токсичного реагента.
Известен «Способ количественного определения димедрола» (RU 2240537, МПК G01N 21/78, опубл. 20.11.2004) основанный на экстракции окрашенной формы, полученной в результате взаимодействия аналита с салицилатным комплексом меди (II) и фотометрировании экстракта при 750 нм. Недостатком вышеуказанного метода является использование в качестве экстрагента хлороформа.
Известен способ определения производных нитрофурана, пиразола, изоникотиновой кислоты, тиоаминокислот в лекарственных формах (RU 2479840, МПК G01N 33/15, опубл. 20.04.2013), заключающийся в предварительном переводе анализируемого препарата в жидкую форму, помещении его в ячейку, содержащую определенное количество генерированного йода, полученного путем облучения стабилизированным источником света реакционной смеси, состоящей из 0,5М раствора йодида калия, буферного раствора и сенсибилизатора - эозината натрия, измерении силы тока в ячейке и по достижении постоянства тока продувании воздухом раствора в ячейке в течение 1-2 мин, облучении светом и измерении времени генерации, пошедшего на восполнение убыли йода, определении количества анализируемого препарата по калибровочному графику по изменению силы тока и времени генерации йода. О содержании активного вещества в пробе судили по изменению силы тока в цепи амперометрической установки и времени фотогенерации титранта. Титрование проводили на установке АСФХ-6, где в качестве источника облучения использовалась лампа с вольфрамовой нитью накаливания, которая приводила к разогреву поглотительного раствора и как следствие вносила ошибку определения.
Наиболее близким к заявленному изобретению является методика вольтамперометрического титрования дибазола в твердых и жидких лекарственных формах, где в качестве титранта выступал раствор йода, полученный в результате облучения вспомогательного раствора, содержащего иодид калия, смесь сенсибилизаторов (эозината натрия: флуоресцеина: аурамина, взятые в молярном соотношении 1:1:1) и ацетатный буферный раствор (рН 5,6) (Турусова Е.В. Использование фотогенерированного йода для определения дибазола в твердых и жидких лекарственных формах. / Е.В. Турусова // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021. Т. 87. №2. С. 19-24). Титрование проводили на модифицированной установке (RU 122490, МПК G01N 31/16, G01N 27/26, опубл. 27.11.2012), где в качестве источника света использовали светодиод (470 нм). Столь узкий диапазон облучения светодиода не согласуется с используемой смесью сенсибилизаторов охватывающие более широкий диапазон (370÷750 нм), приводит к усложнению состава поглотительного раствора, а, следовательно, увеличивает стоимость единичного определения. Кроме того, усложнение состава поглотительного раствора может привести к протеканию ряда побочных реакций (взаимодействие сенсибилизатора с димедролом), негативно сказывающихся на результаты количественного определения действующего вещества.
Задачей настоящего изобретения является создание простого и удобного автоматизированного способа определения содержания дифенгидрамин гидрохлорида (димедрола) в фармацевтической субстанции и препаратах для использования его в условиях обычной контрольно-аналитической лаборатории и не требующего дорогостоящего оборудования.
Технический результат заключается в снижении скорости фотогенерации титранта, а, следовательно, и снижению пределов количественного определения (ПКО) и обнаружения (ПО), проведение анализа из меньших навесок, при сохранении показателей точности и воспроизводимости методики.
Технический результат достигается тем, что анализируемую пробу вводят в реакционный сосуд, содержащий определенное количество фотогенерированного йода, полученного путем облучения видимым светом в присутствии кислорода воздуха, реакционной смеси, состоящей из 0,1 М раствора йодида калия, ацетатного буферного раствора с рН 6,0 и 0,01% раствора уранина светодиодом зеленого свечения (видимая область 380÷395 нм), фиксированием силы тока в цепи амперометрической установки, после его стабилизации, продувание реакционной смеси воздухом в течение 1-2 минут, повторным ее облучением видимым светом до достижения исходного количества йода в сосуде с фиксацией времени фотогенерации титранта, необходимого для восполнения его убыли, и расчете содержания димедрола по формулам:
для твердой дозированной формы
для жидкой формы
-8
к
a.ч.
a.ч.
n
где Ц.д.- цена деления установки, составляющая 3,2⋅10 моль/мА при расчете по силе тока или 1,3010" моль/с при расчете по времени генерации; М - молярная масса димедрола, 291,855 г/моль;  - изменение силы тока с учетом постановки холостого опыта, мА;  - время генерации титранта, необходимое для восполнения его убыли в растворе, с учетом постановки холостого опыта, с; V - емкость мерной колбы, мл; V - объем аликвотной части, мл; m - масса навески препарата, г;  - средняя масса таблетки, г; V - объем аликвотной части, мл; V - объем пробы инъекционного раствора, мл; 1 - количество моль титранта, вступившего в реакцию.
Сущность заявленного изобретения состоит в том, что в ячейке в результате облучения видимым светом в присутствии кислорода воздуха, вспомогательного раствора, содержащего в качестве сенсибилизатора уранин, протекает фотогенерация йода, содержание которого контролируют вольтамперометрическим методом. В результате химического взаимодействия димедрола с титрантом наблюдают уменьшение количества последнего, что приводит к уменьшению силы тока в амперометрической цепи. После достижения постоянства силы тока в амперометрической цепи поглотительный раствор вновь продувают воздухом в течение 1-2 мин, облучают видимым светом и измеряют время генерации, необходимое для восполнения убыли йода. Поглотительный раствор в ячейке заменяют после выполнения 20-30 анализов. Количество димедрола в исследуемых образцах рассчитывают по формулам. Правильность полученных результатов контролировали методом добавок и арбитражным, рекомендованным ФС.2.1.0096.18 [ГФ РФ XIV издания Т. 3. - М.: Научный центр экспертизы средств медицинского применения, 2018. - С. 3801-3805].
Предложенный для фотогенерации сенсибилизатор позволяет снизить скорость фотогенерации титранта, а, следовательно, и пределы количественного определения и обнаружения.
Предложенный способ автоматизирован, что исключает наличие визуальной ошибки, не требует дорогостоящего оборудования, что позволяет использовать его в условиях обычной контрольно-аналитической лаборатории.
Определение содержания дифенгидрамин гидрохлорида (димедрола) в фармацевтической субстанции и препаратах осуществляют следующим способом: навеску/ объем пробы, для твердой и жидкой лекарственной формы соответственно, количественно переводят в раствор, путем растворения навески пробы в 2 мл 0,1 М раствора соляной кислоты, переведением образца в мерную колбу и доведением до метки деионизированной водой или разбавлением для жидкой формы. Полученные растворы хранили при комнатной температуре не более недели.
-8
-6
Предварительно в поглотительную ячейку для фотохимического титрования помещают 40 мл 0,1 М раствора йодида калия, 10 мл 0,01%-ного раствора уранина и 20 мл ацетатного буферного раствора (рН 6,0). Ячейку продувают воздухом в течение 1-2 минут и облучают видимым светом. Иод генерируют со скоростью 1,3⋅10 моль/с до его содержания 5,72⋅10 моль (пороговое значение). После достижения порогового значения отключают источник облучения и вводят 0,1÷0,2 мл рабочего раствора. Так как содержание титранта контролируют амперометрически с двумя поляризованными электродами, взаимодействие дифенгидрамин гидрохлорида с последним сопровождается уменьшением количества титранта в ячейке, а, следовательно, и силы тока в амперометрической цепи. После стабилизации силы тока в цепи амперометрической установки и фиксирования показаний гальванометра, поглотительный раствор вновь продувают воздухом в течение 1-2 минут и облучают видимым светом, генерируя титрант, и измеряют время, необходимого для восполнения его убыли (время генерации). Один и тот же поглотительный раствор позволяет проводить 10-20 определений. Содержание дифенгидрамин гидрохлорида в лекарственной форме рассчитывают согласно следующим формулам:
для твердой дозированной формы
для жидкой формы
-8
-8
к
a.ч.
a.ч.
n
где Ц.д. - цена деления установки, составляющая 3,2⋅10 моль/мА при расчете по силе тока или 1,3⋅10 моль/с при расчете по времени генерации; М - молярная масса димедрола, 291,855 г/моль;  - изменение силы тока с учетом постановки холостого опыта, мА;  - время генерации титранта, необходимое для восполнения его убыли в растворе, с учетом постановки холостого опыта, с; V - емкость мерной колбы, мл; V - объем аликвотной части, мл; m - масса навески препарата, г;  - средняя масса таблетки, г; V - объем аликвотной части, мл; V - объем пробы инъекционного раствора, мл; 1 - количество моль титранта, вступившего в реакцию.
Для подтверждения результатов определения дифенгидрамин гидрохлорида в препарате методом добавок и при исследовании влияния третьего компонента на результаты его фотохимического определения используют стандартный раствор (2 мг/мл) для получения которого навеску субстанции (0,010 г) количественно переносят в мерную колбу емкостью 50 мл, содержащую 2 мл 0,1 М раствора соляной кислоты, и доводят деионизированной водой до метки (срок хранения при комнатной температуре не более недели).
Скорость фотогенерации титранта, а, следовательно, и чувствительность значительное влияние оказывает кислотность поглотительного раствора и природа сенсибилизатора, при выборе которого отталкивались от области излучения испускаемого источником света. Исследование влияния природы сенсибилизатора на результаты определения дифенгидрамин гидрохлорида осуществляли на фармацевтической субстанции, удовлетворяющей требованиям ФСП 42-0275-6204-05, результаты приведены в табл. 1.
На основании результатов титрования модельных растворов дифенгидрамин гидрохлорида установлено, что в кислой среде реакция с йодом протекает в молярном соотношении 1:1 (табл. 1). Правильность полученных результатов была оценена по способу «введено - найдено».
На основании результатов титрования модельных растворов (табл. 1) установлено, что применение уранина в качестве сенсибилизатора в данном диапазоне облучения позволяет понизить ПКО и ПО, а, следовательно, проводить анализ из меньших навесок, при сохранении показателей точности и воспроизводимости методики.
При определении содержания дифенгидрамин гидрохлорида в жидкой форме 1 мл инъекционного раствора количественно переводили в мерную колбу емкостью 25 мл и доводили до метки деионизированной водой. В случае определения дифенгидрамин гидрохлорида в твердой дозированной форме, навеску массой 0,300 г (точная навеска) порошка растертых таблеток (=0,196±0,007 г, установлена согласно ОФС.1.4.2.0009.15), растворяли в 2 мл 0,1 М раствора соляной кислоты (при комнатной температуре), количественно переводили в мерную колбу емкостью 50 мл и доводили до метки деионизированной водой.
Согласно инструкции в состав раствора, предназначенного для внутривенного и внутримышечного введения, вводят соляную кислоту, а в твердую дозированную форму-лактозу моногидрат (75 мг), крахмал картофельный (20,5 г), тальк (3 мг) и кальция стеарат (1,5 мг). При исследовании влияния третьего компонента (соляной кислоты, лактозы моногидрата) в ячейку вводили анализируемый раствор, содержащий 10,0 мг дифенгидрамин гидрохлорида и определенное количество данного компонента (см. табл. 2) и после стабилизации тока фиксировали показания гальванометра. Затем поглотительный раствор продували кислородом воздуха, облучали видимым светом и фиксировали время генерации титранта, необходимое для восполнения его убыли в растворе. На основании результатов титрования рассчитывали содержание дифенгидрамина гидрохлорида в растворе (табл. 2).
Согласно результатам титрования установлено незначительное занижение содержания дифенгидрамина при введении в ячейку более 1,7 ммоль соляной кислоты (1,7 мл 1 М) и 5,0 ммоль лактозы моногидрата (5,0 мл 1 М) (табл. 2), что превышает количеству, вводимому в ЛФ. Тем не менее, при выполнении серии анализов, данное влияние необходимо учитывать, т.е. заменять поглотительный раствор в ячейке, как только произойдет изменение скорости генерации титранта. В связи с тем, что в качестве вспомогательного вещества в состав таблеток введен картофельный крахмал, взаимодействующий с титрантом, растворение образца проводили при комнатной температуре. Остальные компоненты таблеточной массы не мешали определению.
Примеры осуществления способа приведены ниже.
Пример 1. Определение дифенгидрамина гидрохлорида в инъекционном растворе.
Способ осуществляют аналогично способу 1, отличающийся тем, что для получения рабочего раствора иньекционный раствор разбавляют в 25 раз, для этого 1 мл пробы количественно переводят в мерную колбу емкостью 25 мл и доводят до метки деионизированной водой.
-8
-6
Предварительно в поглотительную ячейку для фотохимического титрования помещают 40 мл 0,1 М раствора йодида калия, 10 мл 0,01%-ного раствора уранина и 20 мл ацетатного буферного раствора (рН 6,0). Ячейку продували воздухом в течение 1-2 минут и облучают видимым светом. Йод генерируют со скоростью 1,3⋅10 моль/с до его содержания 5,72⋅10 моль (пороговое значение). После достижения порогового значения отключают источник облучения и вводят 0,2 мл рабочего раствора. Так как содержание титранта контролируют амперометрически с двумя поляризованными электродами, взаимодействие дифенгидрамин гидрохлорида с последним сопровождается уменьшением количества титранта в ячейке, а, следовательно, и силы тока в амперометрической цепи. После стабилизации силы тока в цепи амперометрической установки и фиксирования показаний гальванометра, поглотительный раствор вновь продувают воздухом в течение 1-2 минут и облучают видимым светом, генерируя титрант, и измеряют время, необходимого для восполнения его убыли (время генерации). Один и тот же поглотительный раствор позволяет проводить 10-20 определений. Содержание дифенгидрамин гидрохлорида в лекарственной форме рассчитывают согласно формулам:
по изменению силы тока
по времени генерации титранта
Результаты приведены в табл. 3.
Найденное в растворе содержание дифенгидрамин гидрохлорида ((9,34±9,63) мг/мл) входит в интервал, рекомендованный ОФС.1.4.2.0009.15 ((9,7±10,3) мг/мл), что свидетельствует о соответствии качества препаратов требованиям, изложенным в нормативных документах.
Пример 2. Определение дифенгидрамина гидрохлорида в твердой дозированной форме.
Способ осуществляют аналогично способу 1, отличающийся тем, что для получения рабочего раствора навеску массой 0,300 г (точная навеска) порошка растертых таблеток (=0,196±0,007 г, установлена согласно ОФС.1.4.2.0009.15), растворяют в 2 мл 0,1 М раствора соляной кислоты (при комнатной температуре), количественно переводят в мерную колбу емкостью 50 мл и доводят до метки деионизированной водой.
Содержание дифенгидрамин гидрохлорида в лекарственной форме рассчитывают согласно формулам:
по изменению силы тока
по времени генерации титранта
Результаты приведены в табл. 3.
Найденное в препарате содержание дифенгидрамин гидрохлорида ((49,1÷49,5) мг) входит в интервал, рекомендованный приказом Министерства здравоохранения РФ от 26.10.2015 (№751н) ((47,5÷52,5) мг), что свидетельствует о соответствии качества препаратов требованиям, изложенным в нормативных документах.
Таким образом, разработанная методика определения соответствует требованиям, изложенным в руководстве по валидации биоаналитических методов, проста в исполнении, не требует дорогостоящего оборудования, а, следовательно, может быть рекомендована для рутинного контроля показателей его качества в условиях любой контрольно-аналитической лаборатории.