авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 |

Идентификация лекарственных средств методом ближней инфракрасной спектроскопии

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ДОЛБНЕВ ДМИТРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ МЕТОДОМ БЛИЖНЕЙ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

14.04.02 – фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата фармацевтических наук

Москва – 2010

Работа выполнена в ГОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова

Научные руководители:

доктор фармацевтических наук, академик РАМН, профессор

Арзамасцев Александр Павлович

доктор фармацевтических наук, профессор Дорофеев Владимир Львович

Официальные оппоненты:

1. доктор химических наук, профессор Харитонов Юрий Яковлевич

2. доктор фармацевтических наук, профессор Пятин Борис Михайлович

Ведущая организация:

Всероссийский научный центр по безопасности биологически активных веществ (ВНЦ БАВ)

Защита состоится «___»____________________2010 г. в ____ часов на заседании Диссертационного совета (Д 208.040.09) при Первом Московском государственном медицинском университете имени И.М. Сеченова по адресу: 119019, Москва, Никитский бульвар, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГМУ им. И.М.Сеченова по адресу: 117998, Москва, Нахимовский проспект, 49.

Автореферат разослан «____» _________________ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета Д 208.040.09

доктор фармацевтических наук,

профессор Садчикова Наталья Петровна

Актуальность темы исследования. В последние 15 лет метод ближней инфракрасной (БИК) спектроскопии бурно развивается и нашёл применение в самых разнообразных отраслях. БИК-спектроскопия известна как эффективный метод качественного и количественного анализа. Этот метод широко применяется в сельском хозяйстве (для определения качества почв, содержания белка, жира и др. в пищевых продуктах), в промышленности (для определения состава нефтепродуктов, качества текстильных продуктов и т.д.), в медицине (для определения жира, кислорода в крови, исследования развития опухолей). В настоящее время БИК-спектроскопия становится одним из методов внутрипроизводственного контроля в фармацевтической промышленности в Европе и США.

Она используется для проверки входного сырья, однородности смешивания, определения конечной точки грануляции, содержания влаги при сушке, однородности таблетирования, измерения толщины покрытий.

Метод БИК-спектроскопии описан в Европейской фармакопее и Фармакопее США, однако в фармакопейном анализе используется пока относительно редко: в основном при определении содержания воды в препаратах, полученных из крови.

В этой связи большое значение имеет разработка унифицированных методик анализа фармацевтических субстанций и лекарственных препаратов для их дальнейшего использования в фармакопейном анализе.

Особую значимость этот вопрос приобретает в связи с выходом 12 издания Государственной фармакопеи РФ.

Необходимо также отметить сохраняющуюся проблему фальсифицированных лекарственных средств, одним из путей решения которой является разработка экспресс-методов анализа.



Учитывая вышесказанное, актуальной проблемой является разработка унифицированных методов анализа субстанций и препаратов и выявления фальсифицированных лекарственных средств с использованием метода БИК-спектроскопии.

Цель и задачи исследования. Целью исследования явилась разработка унифицированных методов анализа субстанций и препаратов и выявления фальсифицированных лекарственных средств с использованием метода БИК-спектроскопии.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:

– изучить возможность получения БИК-спектров субстанций, таблеток и капсул с использованием оптоволоконного датчика и интегрирующей сферы;

– провести сравнение БИК-спектров субстанций и препаратов;

– провести сравнение БИК-спектров препаратов с различным содержанием действующего вещества;

– изучить возможность использования БИК-спектроскопии для установления подлинности субстанций и препаратов конкретных производителей, а также для выявления фальсифицированных лекарственных средств;

– разработать электронную библиотеку БИК-спектров субстанций и препаратов.

Научная новизна результатов исследования. Впервые показано, что метод БИК-спектроскопии можно использовать как для установления подлинности фармацевтических субстанций, так и для готовых лекарственных препаратов (таблетки и капсулы). Показано, что в общем случае БИК-спектры субстанций и препаратов различаются. Спектры можно получать с использованием оптоволоконного датчика и интегрирующей сферы. Показано, что если оболочка капсулы или упаковка таблеток (блистер) прозрачные, получать спектр можно без извлечения капсул или извлечения таблеток из упаковки. Показано, что метод БИК-спектроскопии можно использовать для выявления фальсифицированных лекарственных средств при условии сравнения спектров оригинального и испытуемого препаратов. Спектры субстанций и препаратов можно хранить в виде электронной библиотеки. Установлено, что для более надежного сравнения спектра испытуемого препарата и стандартного спектра требуется использование математической отработки данных.

Практическая значимость работы. Разработанные методики анализа лекарственных средств с использованием метода БИК-спектроскопии предлагаются для установления подлинности фармацевтических субстанций, препаратов в форме таблеток и капсул. Методики позволяют использовать интегрирующую сферу и оптоволоконный датчик («пистолет»).

Разработанные методики также могут применяться для экспресс-идентификации фальсифицированных лекарственных средств и для входного и выходного контроля фармацевтических субстанций и полупродуктов на фармацевтических предприятиях. Методики позволяют в ряде случаев проводить неразрушающий контроль качества без вскрытия первичной упаковки.

Разработанная библиотека БИК-спектров может быть использована при идентификации субстанций, таблеток и капсул с использованием оптоволоконного датчика («пистолета») и интегрирующей сферы.

Результаты работы апробированы и используются в отделе контроля качества ОАО «Нижфарм».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на XII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2005 г.), Международном конгрессе по аналитической химии ICAS (Москва, 2006 г.) и XIV Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2007 г.). Апробация работы проведена на научно-практическом заседании кафедры фармацевтической химии с курсом токсикологической химии фармацевтического факультета МГМУ им. И.М. Сеченова 22 марта 2010 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Связь исследований с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в рамках комплексной темы кафедры фармацевтической химии МГМУ им. И.М. Сеченова «Совершенствование контроля качества лекарственных средств (фармацевтические и экологические аспекты)» (гос. рег. № 01.200.110.54.5).

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 110 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 5 глав экспериментальных исследований, общих выводов, списка литературы, а также отдельно включает 1 приложение. Диссертационная работа иллюстрирована 3 таблицами и 54 рисунками. Список литературы включает 153 источника, из них – 42 иностранные.

Положения, выносимые на защиту:

– результаты изучения возможности получения БИК-спектров субстанций, таблеток и капсул с использованием оптоволоконного датчика и интегрирующей сферы;

– результаты сравнительного исследования БИК-спектров субстанций и препаратов, а также БИК-спектров препаратов с различным содержанием действующего вещества;

– результаты изучения возможности использования БИК-спектроскопии для установления подлинности субстанций и препаратов конкретных производителей, а также для выявления фальсифицированных лекарственных средств.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Объекты исследования

Исследованы субстанции и препараты ряда лекарственных средств. Всего в исследовании использовано 35 субстанций: алюминия гидроксид, амикацина сульфат, аскорбиновая кислота, аскорбат натрия, варфарин натрия, витамин В12, гемфиброзил, гидроксид магния, глюренорм, Д-биотин, железа глюконат, зопиклон, кальция Д пантеноат, клиндамицина фосфат, лидокаина гидрохлорид, метопролола тартрат, никотинамид, парацетамол, пиридоксина гидрохлорид, пиперациллин, ранитидина гидрохлорид, рибофлавин, тиамина мононитрат, тиротрицин, фамотидин, фолиевая кислота, цефадроксил, цефазолина натриевая соль, цефтизоксима натриевая соль, ципрофлоксацина гидрохлорид, цианкобламин, различных производителей и 59 препаратов различных производителей, содержащих: изониазид, мелоксикам, омепразол, ранитидина гидрохлорид, рифампицин, фамотидин, ципрофлоксацин, эзомепразол, этамбутол, а также 2 фальсифицированных образца (ОМЕЗ 20 мг, Dr. Reddy`s Lab. и Рифампицин 150 мг, ОАО «Белмедпрепараты»).

2. Оборудование и условия испытаний

В работе использовали прибор МРА - Фурье-спектрометр ближнего ИК-диапазона (Bruker Optics GmbH, Германия). Параметры записи: спектральный диапазон от 800 нм до 2500 нм (от 12 500 см-1 до 4000 см-1), количество сканов 16, спектральное разрешение 4 см-1. Управление прибором и обработку полученных спектров проводили с использованием пакета программ OPUS 6.0 (Bruker Optics GmbH, Германия). БИК-спектры получали двумя способами:

  1. с помощью оптоволоконного датчика («пистолет»),
  2. с помощью интегрирующей сферы.

Оба способа использовали для получения БИК-спектров субстанций, таблеток и капсул.

Оптоволоконный датчик («пистолет») позволяет проводить измерение только на отражение, интегрирующая сфера – как на отражение, так и на пропускание. В работе получали БИК-спектры отражения.

2.1. Методики получения БИК-спектров:

с помощью оптоволоконного датчика («пистолета»).

2.1.1. Субстанции. Субстанцию-порошок пересыпали в прозрачную кювету, толщиной слоя от 1 до 3 см. Затем оптоволоконный датчик прижимали перпендикулярно к поверхности порошка. Процедуру регистрации спектра запускали нажатием кнопки на оптоволоконном датчике. Измерение спектров повторяли 3 - 5 раз от разных участков для получения статистически достоверных результатов анализа.

2.1.2. Таблетки, извлеченные из блистера. Оптоволоконный датчик прижимали перпендикулярно таблетке. Процедуру регистрации спектра запускали нажатием кнопки на оптоволоконном датчике. Измерение спектров повторяли 3 - 5 раз от разных участков таблетки для получения статистически достоверных результатов анализа.

2.1.3. Таблетки в блистере. Если блистер прозрачный, измерение проводили следующим образом, оптоволоконный датчик прижимали перпендикулярно поверхности таблетки в блистере. Процедуру регистрации спектра запускали нажатием кнопки на оптоволоконном датчике. Измерение спектров повторяли 3 - 5 раз от разных участков таблетки в блистере для получения статистически достоверных результатов анализа. Если блистер непрозрачный или алюминиевый, сначала извлекали таблетку из блистера и затем получали БИК-спектр.

2.1.4. Капсулы. Если оболочка капсулы прозрачная, то измерение проводили следующим образом, оптоволоконный датчик прижимали перпендикулярно поверхности капсулы в блистере. Процедуру регистрации спектра запускали нажатием кнопки на оптоволоконном датчике. Измерение спектров повторяли 3 - 5 раз от разных участков капсулы в блистере для получения статистически достоверных результатов анализа. Если оболочка капсулы не прозрачная, то сначала вскрывали капсулу, а затем измеряли спектр содержимого в стеклянной кювете.

2.2. Методики получения БИК-спектров:

с помощью интегрирующей сферы.

Получение БИК-спектров в режиме отражения





2.2.1. Субстанции. Субстанцию-порошок пересыпали в прозрачную кювету, толщиной слоя от 1 до 3 см. Затем устанавливали кювету сверху оптического окна интегрирующей сферы. Процесс измерения запускали на компьютере с помощью программы OPUS либо непосредственно на самом приборе (кнопка Start). Измерение спектров повторяли 3 - 5 раз для получения статистически достоверных результатов анализа.

2.2.2. Таблетки, извлеченные из блистера. Таблетку помещали в специальный держатель. Устанавливали держатель с таблеткой сверху оптического окна интегрирующей сферы. Процесс измерения запускали на компьютере с помощью программы OPUS либо непосредственно на самом приборе (кнопка Start). Измерение спектров повторяли 3 - 5 раз от разных участков таблетки для получения статистически достоверных результатов анализа.

2.2.3. Капсулы. Если оболочка капсулы прозрачная, то измерение проводили следующим образом, капсулу помещали в специальный держатель. Устанавливали держатель с капсулой сверху оптического окна интегрирующей сферы. Процесс измерения запускали на компьютере с помощью программы OPUS либо непосредственно на самом приборе (кнопка Start). Измерение спектров повторяли 3 - 5 раз от разных участков капсулы для получения статистически достоверных результатов анализа. Если оболочка капсулы не прозрачная, то сначала вскрывали капсулу, а затем измеряли спектр содержимого в стеклянной кювете, помещая кювету сверху оптического окна интегрирующей сферы.

3. Математическая обработка БИК-спектров.

Математическую обработку полученных спектров проводили с использованием программы «OPUS IDENT», входящей в пакет программ OPUS 6.0 (Bruker Optics GmbH, Германия). Неизвестный спектр сравнивали с библиотечным спектром сравнения путем расчета спектрального расстояния. IDENT идентифицирует те спектры сравнения, которые являются самыми близкими к анализируемому спектру, и определяет отклонения между этими спектрами и анализируемым спектром. Это позволяет IDENT идентифицировать неизвестные вещества и оценивать степень соответствия вещества стандарту сравнения.

Нами было использовано два способа математической обработки БИК-спектров: 1) Ident-анализ, который соотносит спектр и конкретное вещество и 2) кластерный анализ, который соотносит спектр и группу веществ.

Как только спектры измерены, генерируется средний спектр каждого материала и создается библиотека всех таких средних спектров, куда вносятся и статистически определенные приемлемые критерии (или пороги) для всех веществ в библиотеке. Испытуемый спектр сравнивали со всеми спектрами сравнения, находящимися в электронной библиотеке. Результат сравнения между спектром А и В заканчивается выдачей спектрального расстояния D, которое в программе IDENT называется «коэффициентом качества совпадения». Спектральное расстояние указывает степень спектрального подобия. Два спектра со спектральным расстоянием равным нулю полностью идентичны. Чем больше расстояние между двумя спектрами, тем больше спектральное расстояние. Если спектральное расстояние меньше, чем порог для одного вещества, и больше, чем порог для всех других веществ, неизвестное вещество идентифицировано.

Кластерный анализ позволяет исследовать БИК-спектры на подобие и поделить подобные спектры на группы. Эти группы называют классами или кластерами. Данный вид анализа проводился для более удобного представления данных в графической форме.

Иерархические кластерные алгоритмы выполняются по следующей схеме:

  • сначала, рассчитывают спектральные расстояния между всеми спектрами,
  • затем два спектра с самым высоким подобием сливают в кластер,
  • вычисляют расстояния между этим кластером и всеми другими спектрами,
  • два спектра с наименьшим расстоянием сливаются снова в новый кластер,
  • рассчитывают расстояния между этим новым кластером и всеми другими спектрами,
  • два спектра сливаются в новый кластер

Эта процедура повторяется до тех пор, пока не останется только один большой кластер.

4. Результаты исследования

Изучена возможность использования метода БИК-спектроскопии для идентификации субстанций и лекарственных препаратов ряда отечественных и зарубежных производителей.

В результате исследования было создано шесть различных электронных библиотек БИК-спектров:

1) БИК-спектры содержимого капсул, полученные с использованием оптоволоконного датчика («пистолета»),

2) БИК-спектры содержимого капсул, полученные с использованием интегрирующей сферы,

3) БИК-спектры таблеток, полученные с использованием оптоволоконного датчика («пистолета»),

4) БИК-спектры таблеток, полученные с использованием интегрирующей сферы,

5) БИК-спектры субстанций, полученные с использованием оптоволоконного датчика («пистолета»),

6) БИК-спектры субстанций, полученные с использованием интегрирующей сферы.

4.1. Зависимость БИК-спектров субстанций и препаратов от способа получения (с помощью «пистолета» и интегрирующей сферы).

На рис. 1 представлены БИК-спектры субстанции ранитидина гидрохлорида Vera Laboratories (Индия), полученные с использованием «пистолета» и интегрирующей сферы. На рисунке видно, что спектры различаются по интенсивности полос поглощения, но сами полосы поглощения совпадают по значениям волновых чисел.

Основным отличием БИК-спектроскопии от ИК-спектроскопии средней области является то, что спектры между собой нельзя сравнивать визуально. Дело в том, что в целом на БИК-спектре наблюдается недостаточное количество полос, а интенсивность многих полос низкая (особенно вторых и третьих обертонов), поэтому требуется проводить математическую обработку спектров.

 БИК-спектры субстанции ранитидина-0

Рис. 1. БИК-спектры субстанции ранитидина гидрохлорида Vera Laboratories (Индия), полученные с использованием «пистолета» (2) и интегрирующей сферы (1).

На рис. 2 представлен положительный результат IDENT-анализа БИК-спектра таблеток Ульфамид 40 мг, KRKA (Словения), полученного с использованием «пистолета» при использовании электронной библиотеки БИК-спектров полученных с использованием интегрирующей сферы. Однако при использовании того же БИК-спектра, полученного с использованием интегрирующей сферы, но при использовании электронной библиотеки БИК-спектров, полученной с использованием «пистолета», наоборот, были получены отрицательные результаты, и спектральное расстояние оказалось больше порога (рис. 3).

В первой части исследования нами было установлено, что использовать для анализа БИК-спектры одних и тех же препаратов и субстанций, полученные разными способами (либо с использованием оптоволоконного датчика («пистолета»), либо с использованием интегрирующей сферы), не рекомендуется. Положительные результаты были получены для 31 лекарственной формы из 59 и 20 субстанций из 35.

 Результат IDENT анализа БИК-спектра-1



Pages:   || 2 |
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.