pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2021-10-4(1)-20-31pharmjournal-1097Research ArticleПОИСК И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВRESEARCH AND DEVELOPMENT OF NEW DRUG PRODUCTSРазработка синтеза генистеина для использования в качестве стандартного образцаDevelopment of Genistein Synthesis for Use as a Certified Reference Materialhttps://orcid.org/0000-0002-2881-8707ЖигалинаА. А.ZhigalinaA. A.

Жигалина Анна Анатольевна

197376, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А

Anna A. Zhigalina

14A, Prof. Popov str., Saint-Petersburg, 197376, Russia

zhigalina.anna@spcpu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8003-3173ДударевВ. Г.DudarevV. G.

197376, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А

14A, Prof. Popov str., Saint-Petersburg, 197376, Russia

https://orcid.org/0000-0002-1184-6453ТихоноваВ. В.TikhonovaV. V.

197376, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А

14A, Prof. Popov str., Saint-Petersburg, 197376, Russia

https://orcid.org/0000-0001-6737-1023СтреловаО. Ю.StrelovaO. Yu.

197376, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А

14A, Prof. Popov str., Saint-Petersburg, 197376, Russia

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииSaint-Petersburg State Chemical-Pharmaceutical University202124122021104Приложение 12031Copyright © Жигалина А.А., Дударев В.Г., Тихонова В.В., Стрелова О.Ю., 20212021Жигалина А.А., Дударев В.Г., Тихонова В.В., Стрелова О.Ю.Zhigalina A.A., Dudarev V.G., Tikhonova V.V., Strelova O.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1097Введение

Введение. Применение стандартных образцов (СО) обеспечивает метрологическую сопоставимость и сходимость результатов, выполненных в разных лабораториях, разными аналитиками, в разное время. Генистеин является перспективным веществом, обладающим широким спектром фармакологического действия и широко используемым в БАВ. Разработка нормативной документации на СО генистеина позволит обеспечить качество лекарственных средств и БАВ.

Цель

Цель. Совершенствования путей синтеза и определение спектральных характеристик генистеина для аттестации СО.

Материалы и методы

Материалы и методы. Использовали синтетический генистеин, (к. х. н. В. Ю. Ковтуном НПЦ «Фармзащита») (образец № 1) и образец № 2, синтезированный и изучаемый на кафедрах фармацевтической химии и химической технологии лекарственных веществ ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России (ХТЛВ СПХФУ). Инфракрасные спектры образцов генистеина записывали на Фурье-спектрометре инфракрасном ФСМ 1201 (ООО «Инфраспек», Россия) в диске с калия бромидом в области частот от 4000 до 500 см-1. Спектры ЯМР 1Н и 13С записаны на ЯМРспектрометре BrukerAvance III (400 и 100 МГц) (Bruker, Германия) в растворителе ДМСО-d6. Раман-спектры были записаны на аналитической системе комбинационного рассеяния света ОРТЕС-785TRS-2700, при мощности лазерного излучения равной 100 мВт (АО «ОПТЭК», Россия). Продолжительность воздействия лазерного излучения составляло: 5, 10, 20 и 60 сек. Обработка результатов осуществлялась с помощью ПО «BWSpec 4.10_4», США. ГХ-МС проводили на газовом хроматографе Agilent Technologies 7890А с автоинжектором 7693 и массселективным детектором 5975С фирмы «Hewlett Packard».

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Проведен синтез по методике разработчика с совершенствованием на стадии реакции «снятия алкильной защиты». Спектры промежуточного продукта синтеза генистеина (биочанина А) соответствует литературным данным. Образцы генистеина исследовались методами: ЯМР 13С и 1Н, было определено, структура исследуемого вещества подтверждена; Рамановская и ИКспектроскопии показали, что спектры образцов не отличаются между собой, дополнительные сигналы в них отсутствуют.

Заключение

Заключение. Получены спектральные характеристики образцов генистеина, методами ЯМР, ИК и рамановской спектроскопии, которые будут использованы в нормативной документации на СО генистеина, и позволять проводить контроль качества лекарственных средств на его основе и выявлять недоброкачественные БАД.

Introduction

Introduction. The use of certified reference materials (CRMs) ensures metrological traceability and comparability of analysis results performed in different laboratories, by different analysts, at different times. Genistein is a promising substance with a wide spectrum of pharmacological action. genistein is widely used in dietary supplements. Development of regulatory documents for CRM of genistein will ensure the quality of drugs and dietary supplements.

Aim

Aim. Aim of our study is to improve of the ways of synthesis and determination of spectrum characteristics of genistein for the certification of CRM.

Materials and methods

Materials and methods. We used synthetic genistein, (Ph.D. V. Yu. Kovtun SPC "Pharmzashchita") (sample № 1) and genistein synthesized and studied at the departments of pharmaceutical chemistry and chemical technology of medicinal substances SPCPU (sample № 2). Infrared spectra of genistein samples were collected on an FSM 1201 infrared Fourier spectrometer (OOO Infraspek, Russia) via KBr pellets technique. All the spectra were collected in the 4000–500 cm−1 range. The NMR (1H and 13C) measurements were performed with a BrukerAvance III NMR spectrometer (400 and 100 MHz) (Bruker, Germany) in DMSO-d6 solvent. Raman spectra were recorded by an ORTES-785TRS-2700 analytical Raman scattering system at a laser power of 100 mW (OPTEC JSC, Russia). Laser interaction time was 5, 10, 20 and 60 seconds. The results were processed using the software "BWSpec 4.10_4", USA. GC-MS was performed on an Agilent Technologies 7890A gas chromatograph (Agilent Technologies, USA) with a 7693 autoinjector and a Hewlett Packard 5975C mass selective detector.

Results and discussion

Results and discussion. The synthesis was carried out according to the developer's method. The stage "removal of the alkyl protection" has been improved. The spectra of the synthesis intermediate of genistein (biochanin A) correspond to the literature data. Samples of genistein were investigated by methods: MC and NMR 13С, 1Н. The structure of the investigated substance was confirmed; Raman and IR spectroscopy showed that the spectra of the samples do not differ from each other and there are no additional signals.

Conclusion

Conclusion. The spectrum characteristics of samples of genistein were obtained by NMR, IR and Raman spectroscopy, which will be used in the regulatory documentation for CRM of genistein. All of this will make it possible to control the quality of medicines based on it and to identify substandard dietary supplements.

генистеинстандартный образецЯМРИКрамановская спектроскопияgenisteinCRMNMRIRRaman spectroscopyРезультаты работы получены с использованием оборудования ЦКП «Аналитический центр ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России» в рамках соглашения № 075-15-2021-685 от 26 июля 2021 года при финансовой поддержке Минобрнауки РоссииThe results of the work were obtained using the equipment of the Center for Collective Use "Analytical Center of Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University" within the framework of agreement No. 075-15-2021-685 dated July 26, 2021 with the financial support of the Ministry of Education and Science of RussiaReferencesWise S. A. What is novel about certified reference materials? Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2018;410:2045–2049. DOI: 10.1007/s00216-018-0916-y.Wise S. A. What is novel about certified reference materials? Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2018;410:2045–2049. DOI: 10.1007/s00216-018-0916-y.Абрамова Е. Г., Лобовикова О. А., Шульгина И. В., Комиссаров А. В., Савицкая Л. В., Генералов С. В., Галкина М. В., Гаврилова Ю. К., Кочкин А. В., Никифоров А. К. Разработка стандартного образца предприятия (СОП) специфической активности иммуноглобулина антирабического из сыворотки крови лошади. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2017;4(21):160–164.Abramova E. G., Lobovikova O. A., Shul’gina I. V., Komissarov A. V., Savitskaya L. V., Generalov S. V., Galkina M. V., Gavrilova Yu. K., Kochkin A. V., Nikiforov A. K. Development of quality control sample to assess specific activity of anti-rabies immunoglobulin obtained from equine blood serum. Razrabotka i registraciya lekarstvennykh sredstv = Drug development & registration. 2017;(4):160–164. (In Russ.).Шведова Е. В., Устинникова О. Б., Рунова О. Б., Волкова Р. А., Бондарев В. П., Смолов М. А., Шукуров Р. Р., Вишневский А. Ю. Разработка порядка аттестации стандартного образца рекомбинантного активированного фактора свертывания крови VII для подтверждения подлинности методом пептидного картирования, включающего масс-спектрометрическое исследование первичной структуры. Гематология и трансфузиология. 2018;63(4):334–342. DOI: 10.25837/HAT.2019.68.74.002.Shvedova E. V., Ustinnikova O. B., Rounova O. B., Volkova R. A., Bondarev V. P., Smolov M. A., Shukurov R. R., Vishnevskiy A. Yu. The development of industry standard sample qualification procedure of recombinant activated blood clotting factor VII for the proving of identity by peptide mapping method, including mass-spectrometric determination of the primary structure. Gematologiya i Transfuziologiya = Hematology and Transfusiology. 2018;63(4):334–342. (In Russ.) DOI: 10.25837/HAT.2019.68.74.002.Меркулов В. А., Саканян Е. И., Климов В. И., Шемерянкина Т. Б., Яшкир В. А., Бармин А. В. Современные подходы к разработке стандартных образцов для оценки качества фармацевтических субстанций. Химико-фармацевтический журнал. 2015;49(11):54–56. DOI: 10.30906/0023-1134-2015-49-11-54-56.Merkulov V. A., Sakanyan E. I., Klimov V. I., Shemeryankina T. B., Yashkir V. A., Barmin A. V. Modern approaches to development of reference substances for evaluation of the quality of pharmaceuticals. Himiko-farmacevticheskij zhurnal = Pharmaceutical Chemistry Journal. 2015;49(11):54–56. (In Russ.) DOI: 10.30906/0023-1134-2015-49-11-54-56.Громова А. В. Проблемы перевода фармацевтической терминологии. Понимание и рефлексия в коммуникации, культуре и образовании. Сборник статей Всероссийской (с международным участием) научно-практической конференции, посвящённой памяти заслуженного деятеля науки, профессора, доктора филологических наук Георгия Исаевича Богина; 2018 12–23 октября; Тверь, Россия. Тверь: ТвГУ; 2019. С. 100–105.Gromova A. V. Problemy perevoda farmacevticheskoj terminologii. Ponimanie i refleksija v kommunikacii, kul’ture i obrazovanii. Sbornik statej Vserossijskoj (s mezhdunarodnym uchastiem) nauchno-prakticheskoj konferencii, posvjashhjonnoj pamjati zasluzhennogo dejatelja nauki, professora, doktora filologicheskih nauk Georgija Isaevicha Bogina [Problems of translation of pharmaceutical terminology. Understanding and reflection in communication, culture and education. Collection of articles of the All-Russian (with international participation) scientific and practical conference dedicated to the memory of Honored Scientist, Professor, Doctor of Philology Georgy Isayevich Bogin]; 2018 Oct. 12–23. Tver’: TvGU; 2019. P. 100–105.ISO GUIDE 35:2017 Reference materials – Guidance for characterization and assessment of homogeneity and stability – 4th ed. – 01.08.2017. Available at: https://www.iso.org/ru/standard/60281.html. Available at: 02.09.2021.ISO GUIDE 35:2017 Reference materials – Guidance for characterization and assessment of homogeneity and stability – 4th ed. – 01.08.2017. Available at: https://www.iso.org/ru/standard/60281.html. Available at: 02.09.2021.Леонтьев Д. А., Подпружников Ю. В., Воловик Н. В. Роль стандартных образцов в обеспечении качества лекарственных средств: регуляторные и метрологические аспекты. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2016;3(16):180–187.Leontiev D. A., Podpruzhnikov Y. V., Volovyk N. V. The role of reference standards in quality assurance for medicines: regulatory and metrological aspects. Razrabotka i registraciya lekarstvennykh sredstv = Drug development & registration. 2016;3(16):180–187. (In Russ.)Щепочкина О. Ю., Гегечкори В. И., Прокофьева В. И., Чепило Д. А., Левко А. А., Чадова Н. Н., Шестаков В. Н. Современные подходы к разработке стандартных образцов лекарственных средств. Химико-фармацевтический журнал. 2020;54(7):49–54. DOI: 10.30906/0023-1134-2020-54-7-49-54.Shchepochkina O. Y., Gegechkori V. I., Prokof’eva V. I., Chepilo D. A., Levko A. A., Chadova N. N., Shestakov V. N. Modern approaches to the development of standard samples of drugs. Himiko-farmacevticheskij zhurnal = Pharmaceutical Chemistry Journal. 2020;54(7):761–765. (In Russ.) DOI: 10.30906/0023-1134-2020-54-7-49-54.Кузьмина Н. Е., Моисеев С. В., Крылов В. И., Яшкир В. А., Меркулов В. А. Разработка методики подтверждения подлинности фармацевтической субстанции «бусерелина ацетат» методом ЯМР спектроскопии без использования фармакопейного стандартного образца. Антибиотики и химиотерапия. 2017;62(9–10):40–46.Kuzmina N. E., Moiseev S. V., Krylov V. I., Yashkir V. A., Merkulov V. A. Development of a procedure for identification of pharmaceutical substance «Buserelin Acetate» by NMR Spectroscopy without using pharmacopeia reference standart. Antibiotiki i himioterapija. 2017;62(9–10):40–46. (In Russ.)Зверев Я. Ф. Противоопухолевая активность флавоноидов. Бюллетень сибирской медицины. 2019;18(2):181–194. DOI: 10.20538/1682-0363-2019-2-181-194.Zverev Y. F. Antitumor activity of flavonoids. Bjulleten’ sibirskoj mediciny = Bulletin of Siberian Medicine. 2019;18(2):181–194. (In Russ.) DOI: 10.20538/1682-0363-2019-2-181-194.Зверев Я. Ф. Антитромбоцитарная активность флавоноидов. Вопросы питания. 2017;86(6):6–20.Zverev Ya. F. Antiplatelet activity of flavonoids. Voprosy pitaniia=Problems of Nutrition. 2017;86(6):6–20. (In Russ.)Thangavel P., Puga-Olguín A., Rodríguez-Landa J. F., Zepeda R. C. Genistein as potential therapeutic candidate for menopausal symptoms and other related diseases. Molecules. 2019;24(21):3892. DOI: 10.3390/molecules24213892.Thangavel P., Puga-Olguín A., Rodríguez-Landa J. F., Zepeda R. C. Genistein as potential therapeutic candidate for menopausal symptoms and other related diseases. Molecules. 2019;24(21):3892. DOI: 10.3390/molecules24213892.Jaiswal N., Akhtar J., Singh S. P., Badruddeen, Ahsan F. An overview on genistein and its various formulations. Drug Research. 2019;69(06):305–313. DOI: 10.1055/a-0797-3657.Jaiswal N., Akhtar J., Singh S. P., Badruddeen, Ahsan F. An overview on genistein and its various formulations. Drug Research. 2019;69(06):305–313. DOI: 10.1055/a-0797-3657.Петибская В. С., Лукомец В. М., ред. СОЯ: Химический состав и использование. Майкоп: ОАО Полиграф-ЮГ; 2012. 432 с.Petibskaja V. S., Lukomec V. M., editors. SOJa: Himicheskij sostav i ispol’zovanie [SOY: Chemical Composition and Uses]. Majkop: Poligraf-JuG; 2012. 432 p. (In Russ.)Стрелова О. Ю., Волкова К. В., Гребенюк А. Н., Теслов Л. С. Оценка показателей качества перспективной фармацевтической субстанции на основе синтетического генистеина. Бутлеровские сообщения. 2016;48(12):94–101.Strelova O. Yu., Volkova K. V., Teslov L. S., Grebenyuk A. N. Evaluation of the quality indicators of promising pharmaceutical substance based on synthetic genistein. Butlerovskie soobshheniya = Butlerov Communications. 2016;48(12):94–101. (In Russ.)Брайан Б. А., Оллред М. К. Способы получения экстракта, обогащенного изофлавоновыми агликонами, из растительного материала (варианты), способ извлечения материала с высоким содержанием генистеина или дайдзеина из обогащенного изофлавоновыми агликонами материала. Патент РФ на изобретение № RU 2152434 С1. 10.07.2000. Доступно по: https://patenton.ru/patent/RU2152434C1. Ссылка активна на 02.11.2021.Brajan B. A., Ollred M. K. Sposoby polucheniya ekstrakta, obogashchennogo izoflavonovymi aglikonami, iz rastitel'nogo materiala (varianty), sposob izvlecheniya materiala s vysokim soderzhaniem genisteina ili daydzeina iz obogashchennogo izoflavonovymi aglikonami materiala [Protein teknolodzhiz internehshnl, Ink., assignee. Method of preparing extract enriched with isoflavone aglycons from plant material (variants), method of extraction of material with high content of genistein or daidzein from material enriched with isoflavone aglycons]. Patent RUS № 2152434 С1. 10.07.2000. Accessed: https://patenton.ru/patent/RU2152434C1. Available at: 02.11.2021. (In Russ.).Чикунов И. Е. Отчет о научно-исследовательской работе по теме Генистеин. Химки: ФМБА НПЦ «ФАРМЗАЩИТА»; 2012. 22 с.Chikunov I. E. Otchet o nauchno-issledovatel’skoj rabote po teme Genistein [Genistein Research Report]. Himki: FMBA NPC «FARMZAShhITA»; 2012. 22 p. (In Russ.)Игнатьева Е. В., Ярцева И. В., Шпрах З. С., Будько А. П., Эктова Л. В., Козин Д. А., Решетняк В. Ю., Нестерова О. В., Панкратова Е. А. Стандартизация фармацевтической субстанции препарата ЛХС-1208. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2021;10(3):88–94. DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-3-88-94.Ignateva E. V., Yartseva I. V., Shprakh Z. S., Bud’ko A. P., Ektova L. V., Kozin D. A., Reshetnyak V. Yu., Nesterova O. V., Pankratova E. A. Standardization of the pharmaceutical substance of the drug LCS-1208. Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv = Drug development & registration. 2021;10(3):88–94. (In Russ.) DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-3-88-94.Mrug G. P., Bondarenko S. P., Khilya V. P., Frasinyuk M. S. Synthesis and aminomethylation of 7-hydroxy-5-methoxyisoflavones. Chemistry of Natural Compounds. 2013;49(2):235–241. DOI: 10.1007/s10600-013-0570-8.Mrug G. P., Bondarenko S. P., Khilya V. P., Frasinyuk M. S. Synthesis and aminomethylation of 7-hydroxy-5-methoxyisoflavones. Chemistry of Natural Compounds. 2013;49(2):235–241. DOI: 10.1007/s10600-013-0570-8.Jeffrey D. St. D., Gordon J. S., Carroll V. M., Priefer R. Novel synthesis of the isoflavone genistein. Synthesis. 2010;10:1590–1592. DOI: 10.1055/s-0029-1219757.Jeffrey D. St. D., Gordon J. S., Carroll V. M., Priefer R. Novel synthesis of the isoflavone genistein.Synthesis. 2010;10:1590–1592. DOI: 10.1055/s-0029-1219757.Synthesis. 2010;10:1590–1592. DOI: 10.1055/s-0029-1219757.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.