Оптимизация способа спектрофлуориметрического определения примеси алюминия в субстанциях

Введение. Оценка содержания примесей является важнейшим этапом в подтверждении безопасности и эффективности при контроле качества лекарственного средства. Алюминий, являясь допустимой примесью в ряде фармацевтических субстанций, способен пагубно воздействовать на организм человека, вследствие чего его содержание нормируется. Примесь алюминия в Государственной фармакопее РФ XV определяется спектрофлуориметрическим методом с применением лиганда – 8-гидроксихинолина в хлороформе. В настоящей работе предлагается заменить 8-гидроксихинолин на более доступный рутин, который также образует с металлами флуоресцирующие комплексы. Данный подход предполагает исключение из пробоподготовки этапа экстракции комплекса алюминия в хлороформ, что способствует повышению точности методики, а замена хлороформа положительным образом сказывается на безопасности.

Цель. Создание альтернативного метода спектрофлуориметрического определения примеси алюминия с помощью рутина на примере субстанции калия хлорид.

Материалы и методы. В качестве материалов исследования использовали следующие субстанции и реактивы: ГСО алюминий-иона, 1 мг/мл (ООО «ЭКРОСХИМ», Россия); ГСО железо-иона (II), 1 мг/мл (ООО «ЭКРОСХИМ», Россия); ГСО цинк-иона, 1 мг/мл (ООО «ЭКРОСХИМ», Россия); ГСО свинец-иона, 1 мг/мл (ООО «ЭКРОСХИМ», Россия); ГСО никель-иона, 1 мг/мл (ООО «ЭКРОСХИМ», Россия); ГСО медь-иона, 1 мг/мл (ООО «ЭКРОСХИМ», Россия); стандарт катиона хрома (III), 1 мг/мл (имп., Sigma-Aldrich, США); рутин (имп., Sichuan Guangsong Pharmaceutical Co., Ltd., Китай); аммоний уксуснокислый (имп., Molekula GmbH, Германия), уксусная кислота ледяная (х. ч., АО «База № 1 Химреактивов», Россия); калия хлорид (ФС, ООО «МЗХР», Россия). Спектрофлуориметрическое исследование проводилось на приборе FL 6500 (PerkinElmer Inc., США). Содержание примеси алюминия также оценивалось с использованием атомно-эмиссионного спектрометра с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП) Optima 8000 (PerkinElmer Inc., США) и стандартного образца Multi-Element Solution (PerkinElmer Inc., США).

Результаты и обсуждение. Подход, приведенный в статье, исключает использование 8-гидроксихинолина в хлороформе и заменяет его на рутин в 70%-м спирте этиловом. Комплекс алюминия с рутином имеет длину волны возбуждения при 445 нм и длину волны эмиссии при 565 нм. Предложенная методика была апробирована на субстанции калия хлорид для оценки показателя «Алюминий», содержание которого не должно превышать 0,0001 %. Валидация методики осуществлялась по трем параметрам: «специфичность», «линейность» и «предел обнаружения» (ОФС.1.1.0012). Сопоставление полученных данных проводилось с применением атомно-эмиссионной спектроскопии, в ходе которой была доказана релевантность методики.

Заключение. Разработан эргономичный способ спектрофлуориметрического определения примеси алюминия с помощью рутина с апробацией на субстанции калия хлорид. Результаты, полученные в ходе эксперимента, были подтверждены методом АЭС-ИСП.

1. Эпштейн Н. А. Трансфер методик определения примесей: сравнительное испытание, валидация, критерии приемлемости (обзор). Разработка и регистрация лекарственных средств. 2021;10(2):137–146. DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-2-137-146.

2. Внешние стандартные образцы или относительные факторы отклика: вопросы количественного определения примесей в фармацевтических препаратах. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2021;10(3):16–20.

3. Rajagopalan R. Review of regulatory guidance on impurities. Handbook of Isolation and Characterization of Impurities in Pharmaceuticals. 2004;27–37. DOI:10.1016/s0149-6395(03)80004-1.

4. Jaishankar M., Tseten T., Anbalagan N., Mathew B. B., Beeregowda K. N. Toxicity, mechanism and health effects of some heavy metals. Interdisciplinary Toxicology. 2014;7(2):60–72. DOI: 10.2478/intox-2014-0009.

5. Balali-Mood M., Naseri K., Tahergorabi Z., Khazdair M. R., Sadeghi M. Toxic Mechanisms of Five Heavy Metals: Mercury, Lead, Chromium, Cadmium, and Arsenic. Frontiers in Pharmacology. 2021;12. DOI: 10.3389/fphar.2021.643972.

6. Kushwaha P. Metallic Impurities in Pharmaceuticals: An Overview. Current Pharmaceutical Analysis. 2021;17(8):960–968. DOI: 10.2174/1573412916999200711151147.

7. Robert T. Elemental Impurities in Pharmaceuticals. Measuring Elemental Impurities in Pharmaceuticals. 2018;29:11–29. DOI: 10.1201/b21952-2.

8. Balaram V. Recent advances in the determination of elemental impurities in pharmaceuticals – Status, challenges and moving frontiers. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2016;80:83–95. DOI: 10.1016/j.trac.2016.02.001.

9. Aleluia A. C. M., de Souza Nascimento M., dos Santos A. M. P., dos Santos W. N.cL., de Freitas Santos Júnior A., Costa Ferreira S. L. Analytical approach of elemental impurities in pharmaceutical products: A worldwide review. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 2023;205:106689. DOI: 10.1016/j.sab.2023.106689.

10. Rekhi H., Kaur R., Rani S., Malik A. K., Kabir A., Furton K. G. Direct Rapid Determination of Trace Aluminum in Various Water Samples with Quercetin by Reverse Phase High-Performance Liquid Chromatography Based on Fabric Phase Sorptive Extraction Technique. Journal of Chromatographic Science. 2018;56(5):452–460. DOI: 10.1093/chromsci/bmy015.

11. Giordano R., Ciaralli L., Ciprotti M., Camoni I., Costantini S. Applicability of High-Performance Ion Chromatography (HPIC) to the Determination of Fosetyl-Aluminum in Commercial Formulations. Microchemical Journal. 1995;52(1):68–76. DOI: 10.1006/mchj.1995.1068.

12. Tria J., Haddad P. R., Nesterenko P. N. Determination of aluminium using high performance chelation ion chromatography. Journal of Separation Science. 2008;31(12):2231–2238. DOI: 10.1002/jssc.200800046.

13. Arvand M., Kermanian M., Zanjanchi M. A. Direct determination of aluminium in foods and pharmaceutical preparations by potentiometry using an AlMCM-41 modified polymeric membrane sensor. Electrochimica Acta. 2010;55(23):6946–6952. DOI: 10.1016/j.electacta.2010.06.083.

14. Kasprzak M. M., Erxleben A., Ochocki J. Properties and applications of flavonoid metal complexes. RSC Advances. 2015;5(57):45853–45877. DOI: 10.1039/c5ra05069c.