Введение

Воспалительные заболевания пародонта по данным официальной статистики ВОЗ занимают одно из ведущих мест в структуре стоматологических заболеваний [8]. В формировании воспалительных процессов в пародонте участвуют микробные факторы, аутоиммунные процессы, а также активация процессов свободнорадикального окисления [4]. В связи с этим актуальной задачей современной фармацевтической науки является разработка для применения в стоматологической практике лекарственных средств, сочетающих в одной лекарственной форме компоненты с антимикробным и антиоксидантным действием. Данные средства позволят оказывать комплексное лечебное воздействие и добиваться коррекции свободно-радикального окисления в тканях пародонта.

Сотрудниками Южно-Уральского государственного медицинского университета (г. Челябинск) была разработана лекарственная композиция в виде лекарственной пленки, содержащая янтарную кислоту и цетилпиридиния хлорид [7]. В опытах in vitro был подтвержден антиоксидантный эффект пленки. Также было установлено, что катионное поверхностно-активное соединение цетилпиридиния хлорид, обладающее антисептическим действием, оказывает потенцирующий эффект на антиоксидантный потенциал янтарной кислоты [6].

Необходимым этапом при создании новых лекарственных средств является разработка методик контроля их качества. Универсальным методом анализа комбинированных препаратов является высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), позволяющая одновременно проводить определение подлинности и количественного содержания действующих и вспомогательных компонентов.

Анализ янтарной кислоты, обладающей гидрофильными свойствами, осуществляют методом обращенно-фазной ВЭЖХ со спектрофотометрическим детектированием с применением сильнокислых подвижных фаз. Так количественное определение янтарной кислоты и циннаризина при совместном присутствии предложено проводить на хроматографической колонке Zorbax SB-Aq, предназначенной для удерживания гидрофильных соединений, с использованием в качестве элюента смеси раствора калия фосфорнокислого однозамещенного (рН 2,0) и ацетонитрила [2]. Для идентификации и количественного определения янтарной кислоты в таблетках и суппозиториях, содержащих пантогам и янтарную кислоту, разработана методика, основанная на применении водного элюента, доведенного до рН 2,4 кислотой ортофосфорной концентрированной [3]. Водный раствор хлорной кислоты (рН 2,10-2,15) был использован в качестве подвижной фазы для одновременного определения щавелевой, фумаровой, малеиновой и янтарной кислот в фармацевтических субстанциях винной и яблочной кислот [11]. Метод ион-парной ВЭЖХ с использованием градиентного элюирования описан в литературе [5] для определения янтарной кислоты, рибоксина, никотинамида и рибофлавина в препарате "Церебронорм^®".

В научной литературе представлены методики, основанные на обращенно-фазной и гидрофильной ВЭЖХ (HILIC) со спектрофотометрической детекцией, для анализа комбинированных оральных антисептиков (гелей, пастилок, буккальных таблеток), содержащих цетилпиридиния хлорид, хлоркрезол и местные анестетики (тетракаин, лидокаин, бензокаин) [9,10,12]. Для идентификации и одновременного определения четвертичных аммониевых соединений (в том числе цетилпиридиния хлорида) с другими действующими веществами в составе лекарственных препаратов предложен метод ультравысокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с времяпролетной масс-спектрометрией высокого разрешения [9].

В доступной литературе информация о методах одновременного определения янтарной кислоты и цетилпиридиния хлорида в лекарственных средствах отсутствует. Поэтому целью настоящей работы явилась разработка условий хроматографического определения действующих компонентов в пленках лекарственных комплексного действия.

Экспериментальная часть

Используемое оборудование, объекты и методы исследования

В работе использован жидкостный хроматограф LC-20 Prominence (Shimadzu, Япония) в следующей комплектации:

Разработку методики проводили на колонке Luna C18(2) 100A (4,6 ×250 mm, 5µm). Хроматографическую информацию обрабатывали с помощью программного обеспечения "LabSolutions".

В исследовании были использованы следующие растворители и реактивы: кислота орто-фосфорная ("Sigma-Aldrich") и ацетонитрил для градиентной ВЭЖХ ("Biochem"). Вода для приготовления подвижной была получена с помощью системы очистки воды Simplicity ("Millipore").

Объектами исследования являлись субстанции янтарной кислоты (ООО "Полисинтез", Россия), цетилпиридиния хлорида ("Merck", Германия), а также экспериментальные серии лекарственных пленок. Лекарственные пленки представляют собой однородные, эластичные, бесцветные, прозрачные пластины со слабым характерным запахом. Средняя масса одной пленки составляет около 0,08 г. Номинальное содержание янтарной кислоты в одной пленке 2,5 мг, цетилпиридиния хлорида – 1 мг.

Валидацию разработанной аналитической методики проводили в соответствии с ОФС 1.1.0012.15 Государственной Фармакопеи РФ (XIV изд.).

Приготовление исходных и рабочих стандартных растворов

Приготовление исходного раствора янтарной кислоты

Навеску 0,12565 г субстанции янтарной кислоты помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяли в 25 мл воды очищенной, доводили объем до метки тем же растворителем и перемешивали.

Приготовление исходного раствора цетилпиридиния хлорида

Навеску 0,05075 г субстанции цетилпиридиния хлорида помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяли в 25 мл воды очищенной, доводили объем до метки тем же растворителем и перемешивали.

Путем соответствующих разведений из исходных растворов были приготовлены рабочие растворы для определения линейности методики с концентрациями 87,96; 100,52; 113,09; 125,65; 138,22; 150,78 и 163,35 мкг/мл для янтарной кислоты и 35,53; 40,60; 45,68; 50,75; 55,83; 60,90 и 65,98 для цетилпиридиния хлорида. Растворителем для калибровочных растворов являлся начальный состав подвижной фазы. Концентрации приготовленных растворов охватывали диапазон от 70% до 130% от номинальной концентрации соединений в испытуемом растворе.

Приготовление испытуемого раствора из лекарственных пленок

Около 0,1 г (точная навеска) измельченной пленочной массы помещали в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляли 15 мл подвижной фазы, нагревали на водяной бане (40-50°С) до полного растворения, охлаждали до комнатной температуры. Доводили объем до метки тем же растворителем, перемешивали и фильтровали через мембранный фильтр (размер пор 0,45 мкм).

Для определения правильности методики готовили растворы на основе плацебо из лекарственных пленок с добавлением известных количеств янтарной кислоты и цетилпиридиния хлорида на 3 уровнях концентраций: 80%, 100% и 120% от номинальной концентрации соединений в испытуемом растворе.

Результаты и обсуждение

Выбор хроматографических условий

При выборе состава подвижной фазы и способа элюирования учитывали физико-химические свойства разделяемых компонентов. Янтарная кислота является гидрофильным соединением, поэтому слабо удерживается на колонке с обращенно-фазным сорбентом. Гидрофобный характер цетилпиридиния хлорида, связанный с наличием в структуре молекулы протяженной углеводородной цепи, обуславливает его сильное сродство к неподвижной фазе С18.

В качестве элюента была выбрана смесь на основе ацетонитрила и 0,1% водного раствора фосфорной кислоты. Выбор "кислого" элюента связан с необходимостью перевода янтарной кислоты в молекулярную (неионизированную) форму, что способствует ее лучшему удерживанию на обращенно-фазном сорбенте. Ввиду значительного различия компонентов лекарственных пленок по полярности был применен способ градиентного элюирования.

Для достижения приемлемого коэффициента удерживания янтарной кислоты потребовалось начальное элюирование в течение 8 минут с использованием подвижной фазы с минимальной долей ацетонитрила (2%). Затем для элюирования гидрофобного цетилпиридиния хлорида линейно увеличивали долю ацетонитрила с 2 до 85% за 10 минут. Скорость потока составила 1 мл/мин, температура термостата колонки 30°С. В данных условиях янтарная кислота и цетилпиридиния хлорид элюировались в виде симметричных пиков со временами удерживания 7,37 мин. и 15,67 мин., соответственно. На рисунках 1-2 представлены хроматограммы стандартного раствора, содержащего 125 мкг/мл янтарной кислоты и 50 мкг/мл цетилпиридиния хлорида, и испытуемого раствора пленок лекарственных.

Рис. 1. Общий вид хроматограммы стандартного раствора (А), хроматографические пики янтарной кислоты (Б) и цетилпиридиния хлорида (В).

Рис. 2. Хроматограмма испытуемого раствора лекарственных пленок.

Выбор длины волны детектирования

На рис. 3 представлены УФ-спектры янтарной кислоты и цетилпиридиния хлорида в подвижной фазе. Янтарная кислота не имеет выраженных максимумов поглощения, максимальная абсорбция излучения наблюдается в диапазоне длин волн от 200 до 210 нм. В УФ-спектре цетилпиридиния хлорида наблюдаются два максимума поглощения при 214 нм и 258 нм. Учитывая значительное поглощение обоих соединений при 210 нм, данная длина волны была выбрана в качестве общей волны детектирования.

Рис. 3. УФ-спектры янтарной кислоты (А) и цетилпиридиния хлорида (Б).

Специфичность

На хроматограммах, полученных после инжекций растворителя, раствора плацебо, стандартных растворов, испытуемого раствора отсутствовали пики, имеющие времена удерживания с пиками янтарной кислоты и цетилпиридиния хлорида. Пример хроматограммы раствора плацебо (раствора вспомогательных компонентов лекарственных пленок) представлен на рис. 4. Таким образом, разработанные условия ВЭЖХ являются специфичными и могут использоваться для одновременного определения действующих компонентов изучаемой лекарственной формы.

Рис. 4. Хроматограмма раствора плацебо.

Пригодность хроматографической системы

Для оценки разрешающей способности и воспроизводимости хроматографической системы были проведены соответствующие тесты с использованием стандартного раствора янтарной кислоты и цетилпиридиния хлорида с концентрациями 125 мкг/мл и 50 мкг/мл, соответственно. После пятикратного инжектирования раствора для каждого соединения были определены следующие параметры: время удерживания, площадь пика, коэффициент асимметрии пика, эффективность колонки (ТТ), коэффициент разрешения. Средние значения данных параметров, а также значения относительного стандартного отклонения (RSD) представлены в таблице 1.

Таблица 1. Параметры пригодности хроматографической системы при ВЭЖХ – определении янтарной кислоты и цетилпиридиния хлорида

Линейность

Линейность методики была исследована для янтарной кислоты и цетилпиридиния хлорида на семи уровнях концентраций (в диапазоне от 70 до 130% от номинальной концентрации соединений в испытуемом растворе). Полученные калибровочные графики представлены на рис. 5. Уравнения линейной зависимости калибровочных графиков имели вид: S = 612,91×C (для янтарной кислоты) и S = 9855,28×C (для цетилпиридиния хлорида), где S – площадь хроматографического пика, С – концентрация вещества в растворе. Коэффициенты корреляции составили более 0,999 для обоих соединений.

Рис. 5. Калибровочные графики количественного определения янтарной кислоты (А) и цетилпиридиния хлорида (Б) методом ВЭЖХ.

Правильность и прецизионность

Правильность разработанной хроматографической методики определяли путём анализа модельных смесей на основе растворов плацебо, в которые вводили известные количества янтарной кислоты и цетилпиридиния хлорида. Всего было приготовлено и проанализировано девять растворов – по три раствора на трех уровнях концентраций (80, 100 и 120% от номинального содержания действующих веществ в испытуемом растворе лекарственного средства). Оценку правильности проводили путем расчета процента открываемости (R) известных добавленных количеств веществ, стандартного отклонения, относительного стандартного отклонения и доверительного интервала среднего значения (табл. 2). Истинные значения концентраций приготовленных растворов находятся внутри доверительных интервалов средних результатов анализа, полученных с использованием разработанной методики. Рассчитанные значения критерия Стьюдента (0,45 – для янтарной кислоты, 1,71 – для цетилпиридиния хлорида) не превышают табличного значения (2,31), следовательно, полученные результаты количественного определения не отягощены систематической ошибкой.

Таблица 2. Статистическая обработка результатов количественного анализа янтарной кислоты и цетилпиридиния хлорида в модельных смесях при определении правильности методики

Прецизионность методики оценивали путем исследования сходимости результатов, получаемых одним аналитиком на одном и том же оборудовании в течение одного дня, и внутрилабораторной воспроизводимости результатов, получаемых двумя аналитиками на одном и том же оборудовании в разные дни. Объектом исследования была одна экспериментальная серия лекарственных пленок. Расчет содержания действующих компонентов проводился на среднюю массу пленки 0,08 г.

Результаты количественного определения янтарной кислоты и цетилпиридиния хлорида в лекарственных пленках и их статистической обработки представлены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты оценки прецизионности (сходимости и внутрилабораторной воспроизводимости) методики количественного определения янтарной кислоты и цетилпиридиния хлорида

Относительные стандартные отклонения среднего результата каждого из аналитиков не превышают 1,22% при определении янтарной кислоты и 1,87% при определении цетилпиридиния хлорида, что свидетельствует о прецизионности методики на уровне сходимости.

Расчетные значения критерия Фишера меньше табличного значения 5,05 (Р = 0,95, n=6) при определении обоих соединений, что подтверждает статистическую незначимость различий между результатами анализа двух аналитиков.

Заключение

Разработана методика на основе градиентной ВЭЖХ со спектрофотометрическим детектированием, позволяющая проводить одновременное определение сильно различающихся по полярности действующих компонентов лекарственных пленок: янтарной кислоты и цетилпиридиния хлорида. Проведенная валидация аналитической методики продемонстрировала ее специфичность, линейность, правильность и прецизионность.