RU2241985C1 - Method of quantitative determination of azitromycin dihydrate by inversion voltammetry technique - Google Patents
Method of quantitative determination of azitromycin dihydrate by inversion voltammetry techniqueInfo
- Publication number
- RU2241985C1 RU2241985C1 RU2003108584/15A RU2003108584A RU2241985C1 RU 2241985 C1 RU2241985 C1 RU 2241985C1 RU 2003108584/15 A RU2003108584/15 A RU 2003108584/15A RU 2003108584 A RU2003108584 A RU 2003108584A RU 2241985 C1 RU2241985 C1 RU 2241985C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- azithromycin
- solution
- potential
- determination
- azitromycin
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к инверсионному вольтамперометрическому способу определения антибиотика (АБ) азитромицина дигидрата, который представляет собой 9-Deoxo-9a-aza-9a-methyl-9a-homoerythromycin A dihydrate (C38H72N2O12· 2Н2О):The invention relates to the field of analytical chemistry, in particular to the inverse voltammetric method for determining the antibiotic (AB) azithromycin dihydrate, which is 9-Deoxo-9a-aza-9a-methyl-9a-homoerythromycin A dihydrate (C 38 H 72 N 2 O 12 · 2H 2 O):
Азитромицина дигидрат(азитромицин) относится к полусинтетическим антибиотикам второго поколения и обладает высокой микробиологической и клинической эффективностью в лечении ряда тяжелых инфекций дыхательных путей, кожи и мягких тканей, некоторых урогенитальных инфекций. Определение макроколичеств азитромицина важно для оценки фармакологического действия и эффективности антибактериальной терапии, идентификации действующих веществ в лекарственных формах, а также его метаболитов в биологических матрицах. Это в свою очередь предъявляет повышенные требования к контролю за качеством лекарственных средств и совершенствованию методов количественного определения антибиотиков группы макролидов. Важной проблемой остается разработка новых, более чувствительных и селективных методов их анализа.Azithromycin dihydrate (azithromycin) is a semi-synthetic antibiotic of the second generation and has high microbiological and clinical efficacy in the treatment of a number of severe infections of the respiratory tract, skin and soft tissues, and some urogenital infections. The determination of the macro quantities of azithromycin is important for assessing the pharmacological action and effectiveness of antibiotic therapy, the identification of active substances in dosage forms, as well as its metabolites in biological matrices. This, in turn, places high demands on the quality control of drugs and the improvement of the methods for quantitative determination of antibiotics of the macrolide group. An important problem remains the development of new, more sensitive and selective methods for their analysis.
В настоящее время имеется сравнительно небольшое число работ по определению азитромицина. Для количественного определения применяли микробиологический метод [Krichhoff R.M., Laufen Н., Schacke G., Kirchhoff G., Gallo E. Determination of azithromycin in gastric biopsy samples./Int.J.Clin Parmacol Ther 1999 Jul; 37(7):361-4], а также хроматографические методы анализа (тонкослойная хроматография (ТСХ), высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) [Фармакопейная статья на препарат сумамед капсулы 250 мг от 11 июня 1997 г НД 42-1205-97].Currently, there is a relatively small number of studies on the determination of azithromycin. For the quantitative determination, the microbiological method was used [Krichhoff R.M., Laufen N., Schacke G., Kirchhoff G., Gallo E. Determination of azithromycin in gastric biopsy samples./Int.J. Clin Parmacol Ther 1999 Jul; 37 (7): 361-4], as well as chromatographic analysis methods (thin layer chromatography (TLC), high performance liquid chromatography (HPLC) [Pharmacopoeia article on the preparation of Sumamed capsules 250 mg dated June 11, 1997 ND 42-1205-97].
Авторы отмечают мешающее действие растворителей, которые могут перекрывать пик азитромицина и снижать точность анализа. Для увеличения чувствительности определения методом ВЭЖХ использовали химическую ионизационную масс-спектрометрию и электрохимическое детектирование для фармакокинетического исследования содержания антибиотика в сыворотке крови у детей [Founda H.G., Schneider R.P. (HPLC) - atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry: correlation with a standard HPLC - electrochemical method./J.Chromatogr A 1998 Jul 3; 812(1-2):287-93]. Несмотря на достаточно высокую чувствительность вариантов ВЭЖХ (от 1,3· 10-7 моль/л до 3,2· 10-5 моль/л азитромицина), длительность анализа с учетом времени пробоподготовки, очистки, экстракции, хроматографического разделения, а также высокая стоимость приборов существенно ограничивают его использование в контрольно-аналитических лабораториях для экспрессного количественного определения антибиотика. Применение ВЭЖХ за рубежом в анализе лекарственных средств, по-видимому, связано прежде всего с интенсивной разработкой теоретических основ метода, созданием и промышленным выпуском необходимых сорбентов и аппаратуры.The authors note the interfering effect of solvents, which can block the peak of azithromycin and reduce the accuracy of the analysis. To increase the sensitivity of the determination by HPLC, chemical ionization mass spectrometry and electrochemical detection were used for pharmacokinetic studies of the serum antibiotic content in children [Founda HG, Schneider RP (HPLC) - atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry: correlation with a standard HPLC - electrochemical method ./J. Chromatogr A 1998 Jul 3; 812 (1-2): 287-93]. Despite the relatively high sensitivity of the HPLC options (from 1.3 · 10 -7 mol / L to 3.2 · 10 -5 mol / L azithromycin), the duration of the analysis taking into account the time of sample preparation, purification, extraction, chromatographic separation, as well as high the cost of devices significantly limit its use in analytical laboratories for rapid quantitative determination of the antibiotic. The use of HPLC abroad in the analysis of drugs, apparently, is associated primarily with the intensive development of the theoretical foundations of the method, the creation and industrial production of the necessary sorbents and equipment.
Электрохимические методы, и, в первую очередь, такие его высокочувствительные варианты, как инверсионные вольтамперометрические (ВА), отвечают современным требованиям к контролю разнообразных и сложных по составу систем: лекарственных и фармацевтических препаратов, природных объектов, пищевых продуктов. В инверсионных вариантах ВА минимально определяемая концентрация органических веществ может достигать 10-10-10-11 моль/л. Методы ВА позволяют проводить серийные анализы с использованием современных компьютеризированных вольтамперометрических анализаторов с высокой экспрессностью, селективностью и, зачастую, без предварительной пробоподготовки с одновременным определением нескольких веществ из одной навески, что существенно упрощает анализ. Имеются ограниченные сведения о применении электрохимических методов, в том числе и вольтамперометрических для определения азитромицина.Electrochemical methods, and, first of all, its highly sensitive options, such as inversion voltammetric (VA), meet modern requirements for the control of diverse and complex systems: medicines and pharmaceuticals, natural objects, food products. In inverse VA variants, the minimum detectable concentration of organic substances can reach 10 -10 -10 -11 mol / L. VA methods allow serial analyzes using modern computerized voltammetric analyzers with high expressivity, selectivity and, often, without preliminary sample preparation with the simultaneous determination of several substances from a single sample, which greatly simplifies the analysis. There is limited information on the use of electrochemical methods, including voltammetric methods for determining azithromycin.
Наиболее близким является метод циклической вольтамперометрии (ЦВА), используемый для детектирования антибиотика после предварительного его выделения из пробы методом ВЭЖХ [Shepard R.M., Duthu G.S, Ferraina R.A., Mullins M.A. High-performance liquid chromatographic assay with electrochemical detection for azithromycin in seum and tissues./J.Chromatogr 1991 Apr 19; 565(1-2), 321-337] (прототип). Циклическое ВА определение азитромицина проводили после растворения препарата в подвижной фазе (по ВЭЖХ условиям), которая служила фоном: смесь 0,02 М ацетата аммония - 0,02 М перхлората натрия - ацетонитрил - метанол в соотношении 22:23:45:10 соответственно, с использованием рабочего СУ электрода. Сигнал в виде анодной волны фиксировали при значениях E1/2 0,95 В при рН 11 относительно хлоридсеребряного электрода при скорости изменения потенциала 5 мВ/с. Минимально определяемая концентрация азитромицина ~3· 10-8 моль/л. Для улучшения воспроизводимости и снижения пассивации электрода требовалась очистка электрода 6 М азотной кислотой и последующая настройка детектора.The closest is the method of cyclic voltammetry (CVA), used to detect an antibiotic after preliminary isolation from a sample by HPLC [Shepard RM, Duthu GS, Ferraina RA, Mullins MA High-performance liquid chromatographic assay with electrochemical detection for azithromycin in seum and tissues. / J. Chromatogr 1991 Apr 19; 565 (1-2), 321-337] (prototype). Cyclic VA determination of azithromycin was carried out after dissolving the drug in the mobile phase (by HPLC conditions), which served as the background: a mixture of 0.02 M ammonium acetate - 0.02 M sodium perchlorate - acetonitrile - methanol in a ratio of 22: 23: 45: 10, respectively using a working SU electrode. The signal in the form of the anode wave was recorded at E 1/2 0.95 V at pH 11 relative to the silver chloride electrode at a potential change rate of 5 mV / s. The minimum detectable concentration of azithromycin is ~ 3 · 10 -8 mol / L. To improve reproducibility and reduce passivation of the electrode, it was necessary to clean the electrode with 6 M nitric acid and then adjust the detector.
В данных условиях определение азитромицина на уровне n· 10-10 моль/л невозможно.Under these conditions, the determination of azithromycin at the level of n · 10 -10 mol / l is impossible.
Задачей заявляемого изобретения является повышение чувствительности и экспрессности определения азитромицина методом адсорбционной инверсионной дифференциальной вольтамперометрии.The task of the invention is to increase the sensitivity and rapidity of the determination of azithromycin by adsorption inversion differential voltammetry.
Поставленная задача достигается тем, что способ количественного определения азитромицина дигидрата (азитромицина) включает перевод азитромицина из пробы в раствор и вольтамперометрическое определение с использованием индикаторного стеклоуглеродного электрода, отличающийся тем, что используют инверсионную вольтамперометрию, при этом накопление азитромицина в перемешиваемом растворе проводят в течение при потенциале 30-60 с при потенциале электролиза (0,10-0,25) В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода на фонах 0,2н. раствора гидрофосфата натрия или буферного раствора Бриттона-Роббинсона, рН 8,0-9,0 в присутствии 0,1%-ного этилового спирта с последующей регистрацией анодных пиков в дифференциальном режиме съемки вольтамперограмм при скорости развертки потенциала 20-30 мВ/с и концентрацию азитромицина определяют по высоте пика в диапазоне потенциалов от 0,70 до 0,85 В методом добавок аттестованных смесей.This object is achieved in that a method for the quantitative determination of azithromycin dihydrate (azithromycin) involves the conversion of azithromycin from a sample into a solution and voltammetric determination using an indicator glassy carbon electrode, characterized in that inversion voltammetry is used, while the accumulation of azithromycin in a stirred solution is carried out at 30-60 s with an electrolysis potential of (0.10-0.25) V relative to a saturated silver chloride electrode on the background 0.2n. sodium hydrogen phosphate solution or Britton-Robbinson buffer solution, pH 8.0-9.0 in the presence of 0.1% ethyl alcohol, followed by registration of the anode peaks in the differential mode of shooting voltammograms at a potential sweep speed of 20-30 mV / s and concentration azithromycin is determined by the height of the peak in the potential range from 0.70 to 0.85 V by the method of additives of certified mixtures.
В предлагаемом способе впервые установлена способность азитромицина окисляться на различных типах графитовых электродов. В качестве индикаторных применяли СУ и графитовый (Г) электрод, пропитанный полиэтиленом и парафином в вакууме (в прототипе применяли только СУ торцевой электрод). Использование таких электродов обусловлено высокой химической и электрохимической устойчивостью графита, широкой областью рабочих потенциалов, как в водных, так и в неводных средах, а также простотой механического обновления поверхности и требованиями техники безопасности. Способность к окислению азитромицина зависит от материала электрода и состояния его поверхности. Максимальное значение регистрируемого тока с использованием Г электрода выше (примерно на 10-15%), однако из-за большого остаточного тока он оказался менее удобным в работе, чем СУ. Для определения азитромицина использовали “игольчатые” по форме индикаторные электроды, после предварительного электрохимического модифицирования их поверхности. Это приводит к снижению нижней границы определяемых содержаний, улучшению воспроизводимости вольтамперометрических измерений и экспрессности анализа. “Игольчатые” СУ и Г электроды впервые использованы для идентификации антибиотиков группы макролидов на примере определения азитромицина.In the proposed method, the ability of azithromycin to oxidize on various types of graphite electrodes was first established. As indicators, we used SU and a graphite (G) electrode impregnated with polyethylene and paraffin in vacuum (in the prototype, only SU end electrode was used). The use of such electrodes is due to the high chemical and electrochemical stability of graphite, a wide range of working potentials, both in aqueous and non-aqueous media, as well as the simplicity of mechanical surface renewal and safety requirements. The ability to oxidize azithromycin depends on the electrode material and the state of its surface. The maximum value of the recorded current using the G electrode is higher (about 10-15%), however, due to the large residual current, it turned out to be less convenient in operation than the SU. To determine azithromycin, “needle” shaped electrodes were used in shape, after preliminary electrochemical modification of their surface. This leads to a decrease in the lower boundary of the determined contents, to improve the reproducibility of voltammetric measurements and the expressness of the analysis. “Needle” SU and G electrodes were first used to identify antibiotics of the macrolide group by the example of determining azithromycin.
Реакция электроокисления азитромицина является электрофильной. Роль электрофильного реагента с электронным дефицитом выполняет анод, а субстрата органическая молекула, реакционная способность которой определяется электронной плотностью связей, атомов и групп в молекуле и сильно зависит от рН среды. Предварительные исследования показали, что электроокисление азитромицина осложнено как адсорбцией, так, возможно, и дополнительными химическими стадиями и представляет сложный диффузионно-контролируемый электродный процесс с участием более одного электрона.The electrooxidation reaction of azithromycin is electrophilic. The role of an electrophilic reagent with electronic deficiency is played by the anode, and the substrate is an organic molecule, the reactivity of which is determined by the electron density of bonds, atoms and groups in the molecule and is highly dependent on the pH of the medium. Preliminary studies have shown that the electrooxidation of azithromycin is complicated by both adsorption and, possibly, additional chemical stages and is a complex diffusion-controlled electrode process involving more than one electron.
В прототипе описано использование в качестве фона смеси 0,02 М ацетата аммония - 0,02 М перхлората натрия - ацетонитрил - метанол в соотношении 22:23:45:10 соответственно, рН 11. Определение азитромицина в этих условиях затруднено. Молекула азитромицина содержит два основных радикала и азитромицин очень чувствителен к изменению рН среды. С увеличением рН раствора буфера Бриттона-Роббинсона от 8,0 до 9,0 потенциал пика окисления азитромицина смещается в более положительную область потенциалов от 0,774 до 0,850 В. По-видимому, это связано с тем, что у основных радикалов молекул макролидных антибиотиков, в частности эритромицина и азитромицина, рН составляет 8,4-8,8 [Страчунский Л.С., Козлов С.Н. Макролиды в современной клинической практике. - Смоленск: Русич, 1998. - С.166-197]. Поэтому практически при рН больше 9,0 молекула азитромицина практически находится преимущественно в неионизированном состоянии и окисляется при более положительном потенциале. Кроме того, при рН больше 9,0 может регистрироваться дополнительный пик с ЕП 0,90 В, что снижает разрешающую способность способа. При рН меньше 8,0 молекула азитромицина находится в ионизированном состоянии и поэтому окисляется при менее положительном потенциале. Значения рН 8,0-9,0 являются оптимальными для количественного химического определения азитромицина. В кислой среде при рН меньше 6 пик окисления не регистрируется, по-видимому, происходит распад молекул макролидов [Мелентьева Г.А. Фармацевтическая химия. - М.: Медицина, 1976, 828 с.]. Предлагаемые в заявленном изобретении фоны 0,2н. (что соответствует рН 8,6) гидрофосфат натрия (Na2HPO4) или раствор буфера Бриттона-Роббинсона (рН 8,0-9,0) в присутствии 0,1%ного (по объему) этилового спирта позволяет определять азитромицин на уровне 10-10 моль/л с хорошей воспроизводимостью. Относительное стандартное отклонение (Sr) не превышает 0,20 и 0,25 при регистрации анодных пиков соответственно на фонах 0,2н. Na2HPO4 и раствора буфера Бриттона-Роббинсона рН 8,0-9,0 для диапазона концентраций 2,2· 10-10-3,0· 10-9 моль/л и Sr равно 0,13 для диапазона концентрации 1· 10-6-1· 10-7 моль/л (таблица).The prototype describes the use as a background of a mixture of 0.02 M ammonium acetate - 0.02 M sodium perchlorate - acetonitrile - methanol in a ratio of 22: 23: 45: 10, respectively, pH 11. The determination of azithromycin under these conditions is difficult. The azithromycin molecule contains two basic radicals and azithromycin is very sensitive to changes in pH. With an increase in the pH of the Britton-Robbinson buffer solution from 8.0 to 9.0, the peak potential of azithromycin oxidation shifts to a more positive range of potentials from 0.774 to 0.850 V. This is apparently due to the fact that the main radicals of macrolide antibiotic molecules have particular erythromycin and azithromycin, the pH is 8.4-8.8 [Strachunsky L.S., Kozlov S.N. Macrolides in modern clinical practice. - Smolensk: Rusich, 1998. - S.166-197]. Therefore, practically at pH greater than 9.0, the azithromycin molecule is practically predominantly in the non-ionized state and oxidizes at a more positive potential. In addition, at pH greater than 9.0, an additional peak with E P 0.90 V may be recorded, which reduces the resolution of the method. At a pH of less than 8.0, the azithromycin molecule is in an ionized state and therefore oxidizes at a less positive potential. PH values of 8.0-9.0 are optimal for the quantitative chemical determination of azithromycin. In an acidic medium at a pH of less than 6, the oxidation peak is not recorded; apparently, macrolide molecules decompose [G. Melentyeva Pharmaceutical Chemistry. - M .: Medicine, 1976, 828 p.]. Offered in the claimed invention backgrounds 0.2n. (which corresponds to pH 8.6) sodium hydrogen phosphate (Na 2 HPO 4 ) or a solution of Britton-Robbinson buffer (pH 8.0-9.0) in the presence of 0.1% (by volume) ethyl alcohol allows the determination of azithromycin at a level 10 -10 mol / l with good reproducibility. The relative standard deviation (Sr) does not exceed 0.20 and 0.25 when registering anode peaks, respectively, against 0.2 n backgrounds. Na 2 HPO 4 and a solution of Britton-Robbinson buffer pH 8.0-9.0 for a concentration range of 2.2 · 10 -10 -3.0 · 10 -9 mol / L and Sr is 0.13 for a concentration range of 1 · 10 -6 -1 · 10 -7 mol / l (table).
Фоны 0,2н. Na2HPO4 и растворы буфера Бриттона-Роббинсона подобраны экспериментально. Абсолютной новизной является экспериментально установленный диапазон рН от 8,0 до 9,0 и использование спиртового водно-органического растворителя. Присутствие 0,1%-ного по объему этилового спирта способствует лучшему удалению антибиотика с поверхности электрода и приводит к стабилизации и воспроизводимости анодных пиков азитромицина. Применение указанных в заявляемом изобретении фоновых электролитов впервые позволило снизить предел обнаружения азитромицина, рассчитанного по 3-сигмовому критерию, до 1,84· 10-10 моль/л (Cmin,p). Минимально определяемая концентрация (Сн) 2,2· 10-10 моль/л на фоне 0,2н. Na2HPO4 и 1,0· 10-9 моль/л на фоне раствора буфера Бриттона-Роббинсона рН 8,0-9,0. Минимально определяемая концентрация азитромицина на указанных фонах в прототипе ~3· 10-8 моль/л. Авторами статьи (прототип) отмечена низкая воспроизводимость волн окисления азитромицина и высокая пассивация индикаторного электрода. Значения Sr в прототипе не указаны. Кроме того, в прототипе использована высокотоксичная смесь ацетонитрила - метанола, что ограничивает ее применение в массовых анализах.Backgrounds 0.2n. Na 2 HPO 4 and solutions of the Britton-Robbinson buffer are selected experimentally. An absolute novelty is the experimentally established pH range from 8.0 to 9.0 and the use of an alcoholic aqueous organic solvent. The presence of 0.1% ethyl alcohol by volume contributes to better removal of the antibiotic from the electrode surface and leads to stabilization and reproducibility of the anode peaks of azithromycin. The use of background electrolytes indicated in the claimed invention for the first time allowed reducing the detection limit of azithromycin calculated by the 3-sigma criterion to 1.84 · 10 -10 mol / L (C min, p ). The minimum detectable concentration (C n ) of 2.2 · 10 -10 mol / l against the background of 0.2n. Na 2 HPO 4 and 1.0 · 10 -9 mol / l against the background of a solution of Britton-Robbinson buffer pH 8.0-9.0. The minimum detectable concentration of azithromycin on these backgrounds in the prototype is ~ 3 · 10 -8 mol / L. The authors of the article (prototype) noted low reproducibility of azithromycin oxidation waves and high passivation of the indicator electrode. The values of Sr in the prototype are not specified. In addition, the prototype used a highly toxic mixture of acetonitrile - methanol, which limits its use in mass analysis.
Другим отличительным признаком являются установленные условия электрохимического накопления: потенциал электролиза Еэ=(0,10-0,25)В. Опытные данные показали зависимость тока окисления азитромицина от Еэ (чертеж). Величина анодного тока увеличивалась примерно в 2,4 раза и достигала максимального значения в области потенциалов (0,10-0,25)В. При Еэ=(0,10-0,25) В уменьшалась величина тока окисления антибиотика. Использование предварительного электролиза при значениях потенциала (0,10-0,25) В позволяет регистрировать вольтамперограммы с четко выраженным максимумом.Another distinguishing feature is the established conditions of electrochemical accumulation: electrolysis potential E e = (0.10-0.25) V. Experimental data showed the dependence of the oxidation current of azithromycin on E e (drawing). The value of the anode current increased by about 2.4 times and reached a maximum value in the potential region (0.10-0.25) V. When E e = (0.10-0.25) B, the value of the current of oxidation of the antibiotic decreased. The use of preliminary electrolysis at potential values (0.10-0.25) V allows one to record voltammograms with a clearly defined maximum.
Это позволяет повысить точность и селективность способа и экспрессно определять концентрации азитромицина меньше чем 1· 10-8 моль/л.This allows you to increase the accuracy and selectivity of the method and expressly determine the concentration of azithromycin less than 1 · 10 -8 mol / L.
Оптимальное время предварительного электролиза (τ э) составляет 30-60 с. При τ э меньше 30 с снижается чувствительность определения и увеличивается ошибка определения, а при τ э больше 60 с снижается экспрессность; величина тока достигала максимального значения при τ э равном 30-60 с.The optimal pre-electrolysis time (τ e ) is 30-60 s. When τ e less than 30 s, the sensitivity of determination decreases and the error of determination increases, and when τ e more than 60 s, the expressivity decreases; the current value reached its maximum value at τ e equal to 30-60 s.
Важным для определения азитромицина методом дифференциальной ВА является выбор скорости развертки потенциала. Оптимальной является скорость 20-30 мВ/с. Увеличение скорости развертки потенциала более 30 мВ/с увеличивает чувствительность, но при этом растет остаточный ток и уменьшается разрешающая способность метода. Использование скорости менее 30 мВ/с снижает величину анодного тока и понижает чувствительность определения. Использование скорости 5 мВ/с (прототип) не позволяет определять азитромицина на уровне (10-9-10-10) моль/л.An important method for determining azithromycin by differential VA is the choice of potential sweep speed. The optimal speed is 20-30 mV / s. An increase in the potential sweep speed of more than 30 mV / s increases the sensitivity, but the residual current increases and the resolution of the method decreases. Using a speed of less than 30 mV / s reduces the anode current and decreases the detection sensitivity. Using a speed of 5 mV / s (prototype) does not allow the determination of azithromycin at the level of (10 -9 -10 -10 ) mol / L.
Нижняя граница определяемых содержаний азитромицина зависит от режима съемки вольтамперных кривых. Использование режима дифференцирования позволяет фиксировать четкие пики даже при очень низких концентрациях (10-9-10-10) моль/л, что повышает чувствительность определения. Для определения азитромицина он ранее не применялся. При линейном наложении потенциала в интегральном режиме определение концентраций азитромицина на уровне (10-8-1010) моль/л практически невозможно из-за большого значения остаточного тока, что приводит к регистрации нечеткой волны окисления, а минимально определяемая концентрация составляет 1· 10-7 моль/л. Поэтому для количественного химического анализа рекомендован дифференциальный режим съемки вольтамперограмм. В прототипе использован вариант циклической вольтамперометрии.The lower boundary of the determined contents of azithromycin depends on the mode of shooting current-voltage curves. Using the differentiation mode allows you to capture clear peaks even at very low concentrations (10 -9 -10 -10 ) mol / L, which increases the sensitivity of the determination. To determine azithromycin, it has not previously been used. When the linear superposition capacity in integral mode determination azithromycin at concentration (10 -8 -10 10) mol / l is virtually impossible because of the great value of the residual current, which leads to register fuzzy oxidation wave, and the lowest detectable concentration of 1 x 10 - 7 mol / l. Therefore, for the quantitative chemical analysis, the differential mode of shooting voltammograms is recommended. The prototype used a variant of cyclic voltammetry.
Установленные условия проведения электродного процесса впервые позволили количественно определять азитромицин на основе реакции электроокисления. Для повышения чувствительности определения использовали предварительное концентрирование антибиотика на поверхности СУ электрода. Предлагаемый вольтамперометрический способ позволил существенно улучшить метрологические характеристики анализа азитромицина; повысить чувствительность определения (Сmin,р=1,84· 10-10 моль/л, Сн=2,2· 10-10 моль/л), что на 2 порядка ниже по сравнению с прототипом. Диапазон определяемых концентраций азитромицина от 2,2· 10-10 моль/л до 1,0· 10-4 моль/л.The established conditions for conducting the electrode process for the first time made it possible to quantify azithromycin based on the electrooxidation reaction. To increase the sensitivity of the determination, preconcentration of the antibiotic on the surface of the SU electrode was used. The proposed voltammetric method has significantly improved the metrological characteristics of the analysis of azithromycin; to increase the detection sensitivity (C min, p = 1.84 · 10 -10 mol / L, C n = 2.2 · 10 -10 mol / L), which is 2 orders of magnitude lower compared to the prototype. The range of detectable concentrations of azithromycin is from 2.2 · 10 -10 mol / L to 1.0 · 10 -4 mol / L.
Измерения проводили на компьютеризированных вольтамперометрических анализаторах СТА, ВАМ (ООО “ИТМ”, г.Томск), а также универсальном полярографе типа ПУ.The measurements were carried out on computerized voltammetric analyzers STA, VAM (LLC ITM, Tomsk), as well as a universal polarograph like PU.
Определению не мешают вещества, присутствие которых возможно в биологических объектах: водорастворимые витамины групп В (b1, В2, Вс, В6), РР, аскорбиновая и мочевая кислоты в соизмеримых количествах. Состав матрицы лекарственных препаратов “Сумамед” капсулы, таблетки практически не оказывают влияния на ток окисления азитромицина, поэтому не требовалось предварительное выделение антибиотика из матрицы до проведения собственно электрохимического анализа.The determination does not interfere with substances whose presence is possible in biological objects: water-soluble vitamins of groups B (b 1 , B 2 , B s , B 6 ), PP, ascorbic and uric acids in commensurate amounts. The composition of the matrix of Sumamed drugs capsules and tablets practically do not affect the oxidation current of azithromycin, therefore, preliminary isolation of the antibiotic from the matrix was not required prior to the actual electrochemical analysis.
Пример 1. Определение содержания азитромицина на уровне (10-9-10-10) моль/л.Example 1. The determination of the content of azithromycin at the level of (10 -9 -10 -10 ) mol / L.
В кварцевый стаканчик емкостью 20 мл наливают 9,9 мл раствора 0,2н. Na2HPO4 и 0,1 этанола. Удаляют из раствора кислород струей очищенного азота с содержанием кислорода менее 0,001% в течение пяти минут. Не прекращая перемешивания, проводят электролиз раствора при условии: Еэ=0,20 В, τ з=60 с. Отключают газ и фиксируют анодную дифференциальную вольтамперограмму при скорости развертки потенциала 30 мВ/с, начиная с потенциала Енач=0,20 В. Отсутствие пиков свидетельствует о чистоте фона. Затем добавляют несколько капель объемом 0,01 мл аттестованной смеси азитромицина (2-4)· 10-7-10-6 моль/л, перемешивают раствор 10 с и проводят электрохимическое концентрирование осадка при Еэ=0,20 В, τ э=60 с. Съемку вольтамперной кривой начинают с потенциала 0,20 В. Пик для указанной концентрации вещества регистрируют в диапазоне потенциалов от 0,70 до 0,75 В (нас.х.с.э.) при чувствительности прибора (0,5-1)· 10-9 А/мм. Время единичного анализа не превышает 10 минут.9.9 ml of 0.2N solution is poured into a quartz glass with a capacity of 20 ml. Na 2 HPO 4 and 0.1 ethanol. Oxygen is removed from the solution by a stream of purified nitrogen with an oxygen content of less than 0.001% within five minutes. Without stopping mixing, the solution is electrolyzed under the condition: E e = 0.20 V, τ s = 60 s. The gas is turned off and the anode differential voltammogram is recorded at a potential sweep speed of 30 mV / s, starting from potential E beg = 0.20 V. The absence of peaks indicates the purity of the background. Then add a few drops with a volume of 0.01 ml of a certified mixture of azithromycin (2-4) · 10 -7 -10 -6 mol / l, mix the solution for 10 s and conduct electrochemical concentration of the precipitate at E e = 0.20 V, τ e = 60 sec Survey of the current-voltage curve begins with a potential of 0.20 V. The peak for the indicated concentration of a substance is recorded in the potential range from 0.70 to 0.75 V (H.s.se.) with a sensitivity of the device (0.5-1) · 10 -9 A / mm. A single analysis time does not exceed 10 minutes.
Пример 2. Определение содержания азитромицина в таблетках “Сумамед”Example 2. Determination of the content of azithromycin tablets "Sumamed"
В стаканчик для вольтамперометрических измерений вносят 10 мл 0,2н. Na2HPO4 или 10 мл раствора буфера Бриттона-Роббинсона, рН 8,0-9,0 и удаляют кислород из раствора пропусканием газообразного азота в течение пяти минут. Не прекращая перемешивание, проводят электролиз раствора при условии Еэ=0,15 В, τ э=30 с. Отключают газ и регистрируют вольтамперограмму фона в диапазоне потенциалов от 0,20 до 1,00 В (нас.х.с.э.). Отсутствие пиков на вольтамперограмме в области потенциалов 0,70-0,85 В свидетельствует о чистоте фонового электролита и полярографического стаканчика.In a glass for voltammetric measurements contribute 10 ml of 0.2n. Na 2 HPO 4 or 10 ml of a solution of Britton-Robbinson buffer, pH 8.0-9.0 and remove oxygen from the solution by passing nitrogen gas for five minutes. Without stopping mixing, the solution is electrolyzed under the condition that E e = 0.15 V, τ e = 30 s. The gas is turned off and the voltammogram of the background is recorded in the potential range from 0.20 to 1.00 V (H.s.). The absence of peaks in the voltammogram in the potential region of 0.70-0.85 V indicates the purity of the background electrolyte and polarographic cup.
При анализе таблеток, содержащих азитромицин, измельчают в ступке 3-6 таблеток без оболочки. Берут навеску пробы 0,200 г, взвешенную с точностью до 0,001 г, вносят в колбу вместимостью 100 мл, растворяют навеску пробы в 50 мл 96% этилового спирта и доводят до метки бидистиллированной водой. Через 3-5 минут раствор отфильтровывают через бумажный фильтр. Затем 0,01 мл полученного фильтрата вносят в кварцевый стаканчик с фоновым раствором. Электронакопление и регистрацию аналитического сигнала проводят в тех же условиях. Анодный пик азитромицина фиксируют в диапазоне потенциалов от 0,75 до 0,85 В на СУ электроде при чувствительности прибора (1-5)· 10-8 А/мм в дифференциальном режиме съемки вольтамперограмм. Массовую концентрацию азитромицина в пробе оценивают методом добавок аттестованных смесей, измеряя высоту анодных пиков. Время анализа одной пробы с учетом пробоподготовки менее 30 минут.When analyzing tablets containing azithromycin, 3-6 tablets without a shell are ground in a mortar. A sample of 0.200 g, weighed to the nearest 0.001 g, is taken, introduced into a flask with a capacity of 100 ml, the sample is dissolved in 50 ml of 96% ethanol and adjusted to the mark with double-distilled water. After 3-5 minutes, the solution is filtered through a paper filter. Then 0.01 ml of the obtained filtrate is introduced into a quartz glass with a background solution. Electron accumulation and registration of the analytical signal is carried out under the same conditions. The anode peak of azithromycin is fixed in the potential range from 0.75 to 0.85 V on the control electrode with the sensitivity of the device (1-5) · 10 -8 A / mm in the differential mode of shooting voltammograms. The mass concentration of azithromycin in the sample is evaluated by the method of additives of certified mixtures, measuring the height of the anode peaks. The analysis time for one sample taking into account sample preparation is less than 30 minutes.
Таким образом, впервые установлена способность количественного химического анализа азитромицина по пикам окисления его на СУ “игольчатом” электрохимически модифицированном электроде (в прототипе количественное определение азитромицина проводят по волнам окисления с использованием торцевого СУ электрода).Thus, for the first time, the ability to quantify chemical analysis of azithromycin by its oxidation peaks on the AC “needle” electrochemically modified electrode was established (in the prototype, the quantitative determination of azithromycin is carried out by oxidation waves using the end AC electrode).
Анализ характеристик количественного химического определения азитромицина по предлагаемому способу свидетельствует о существенном повышении чувствительности определения (на 2 порядка по сравнению с прототипом и более чем на 4 порядка по сравнению с методом ВЭЖХ) [Founda H.G., Schneider R.P. (HPLC) - atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry: correlation with a standard HPLC - electrochemical method./J. Chromatogr A 1998 Jul 3; 812(1-2):287-93]. Предел обнаружения и нижняя граница определяемых содержаний соответственно равны 1,84· 10-10 моль/л и 2,2· 10-10 моль/л. Значительно сократилось время проведения анализа. Условия, используемые в прототипе, не позволяют контролировать сточные воды, воздушные зоны предприятий и химических лабораторий на уровне нанограммовых содержаний (и меньше) азитромицина.An analysis of the characteristics of the quantitative chemical determination of azithromycin by the proposed method indicates a significant increase in the determination sensitivity (by 2 orders of magnitude compared to the prototype and more than 4 orders of magnitude compared to the HPLC method) [Founda HG, Schneider RP (HPLC) - atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry: correlation with a standard HPLC - electrochemical method./J. Chromatogr A 1998 Jul 3; 812 (1-2): 287-93]. The detection limit and the lower limit of the determined contents, respectively, are equal to 1.84 · 10 -10 mol / L and 2.2 · 10 -10 mol / L. Significantly reduced analysis time. The conditions used in the prototype do not allow control of wastewater, air zones of enterprises and chemical laboratories at the level of nanogram contents (or less) of azithromycin.
Предложенный способ прост, не требует большого количества реактивов и трудозатрат и может быть применен в любой химической лаборатории, имеющей полярограф, особенно в настоящее время, когда налажен выпуск отечественной и зарубежной электроаппаратуры с компьютерным управлением и обработкой данных (анализаторы типа СТА, ТА и др.) Предложенный способ может быть использован в фармакокинетических и фармацевтических исследованиях, в токсикологическом и техническом анализе антибиотиков группы макролидов, для контроля сточных вод и воздушной зоны химико-фармацевтических предприятий, а также для разработки методик анализа азитромицина и родственных ему соединений в сложных многокомпонентных биосистемах (кровь, моча, плазма и др.) и пищевых продуктах.The proposed method is simple, does not require a large number of reagents and labor costs and can be applied in any chemical laboratory with a polarograph, especially at the present time, when the production of domestic and foreign electrical equipment with computer control and data processing has been established (analyzers such as STA, TA, etc. ) The proposed method can be used in pharmacokinetic and pharmaceutical studies, in the toxicological and technical analysis of antibiotics of the macrolide group, for the control of wastewater and air th zone of chemical-pharmaceutical enterprises, as well as for the development of methods for the analysis of azithromycin and its related compounds in complex multicomponent biosystems (blood, urine, plasma, etc.) and food products.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003108584/15A RU2241985C1 (en) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Method of quantitative determination of azitromycin dihydrate by inversion voltammetry technique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003108584/15A RU2241985C1 (en) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Method of quantitative determination of azitromycin dihydrate by inversion voltammetry technique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003108584A RU2003108584A (en) | 2004-09-27 |
| RU2241985C1 true RU2241985C1 (en) | 2004-12-10 |
Family
ID=34387798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003108584/15A RU2241985C1 (en) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Method of quantitative determination of azitromycin dihydrate by inversion voltammetry technique |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2241985C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2568884C2 (en) * | 2010-03-22 | 2015-11-20 | БАЙЕР ХЕЛТКЭА ЭлЭлСи | Compensation of discrepancy for biosensor |
-
2003
- 2003-03-27 RU RU2003108584/15A patent/RU2241985C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| SHEPARD RM. et al. High-performance liquid chromatographic assay with electrochemical detection for azithromycin in serum and tissues. J.Chromatogr. 1991, Apr.19, 565 (1-2), p.321-337. * |
| ИВАНОВСКАЯ Е.А. и др. Количественное определение дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата в сыворотке, плазме крови методом инверсионной вольтамперометрии. Химико-фармацевтический журнал. - М.: Медицина, 1995, №3, с.57-58. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2568884C2 (en) * | 2010-03-22 | 2015-11-20 | БАЙЕР ХЕЛТКЭА ЭлЭлСи | Compensation of discrepancy for biosensor |
| US10591436B2 (en) | 2010-03-22 | 2020-03-17 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Residual compensation including underfill error |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rudnicki et al. | Ion transfer voltammetry for analytical screening of fluoroquinolone antibiotics at the water–1.2-dichloroethane interface | |
| Veloso et al. | Flow-through amperometric determination of ampicillin using a copper electrode in a batch injection analysis system | |
| Coruh et al. | Determination of the antihyperlipidemic simvastatin by various voltammetric techniques in tablets and serum samples | |
| Norouzi et al. | Sub-second adsorption for the fast sub-nanomolar monitoring of Clindamycin in its pure and pharmaceutical samples by fast Fourier transformation with the use of continuous cyclic voltammetry at an Au microelectrode in a flowing system | |
| Ghoneim et al. | Determination of trimetazidine HCl by adsorptive stripping square-wave voltammetry at a glassy carbon electrode | |
| Al-Ghamdi et al. | Electrochemical determination of Cephalothin antibiotic by adsorptive stripping voltammetric technique | |
| Gaber et al. | Cathodic adsorptive stripping voltammetric determination of Ribavirin in pharmaceutical dosage form, urine and serum | |
| Deng et al. | Determination of erythromycin in rat plasma with capillary electrophoresis–electrochemiluminescence detection of tris (2, 2′-bipyridyl) ruthenium (II) | |
| Al-Ghamdi et al. | Electrochemical determination of rosiglitazone by square-wave adsorptive stripping voltammetry method | |
| RU2241985C1 (en) | Method of quantitative determination of azitromycin dihydrate by inversion voltammetry technique | |
| Taşdemir et al. | Square-wave cathodic adsorptive stripping voltammetry of risperidone | |
| RU2381502C2 (en) | Method for quantitative determination of hesperedin using differential voltammetry method | |
| Dogan et al. | Electrochemical behaviour of the bactericidal cefoperazone and its selective voltammetric determination in pharmaceutical dosage forms and human serum | |
| Deng et al. | Pharmacokinetics of amoxicillin in human urine using online coupled capillary electrophoresis with electrogenerated chemiluminescence detection | |
| Tarinc et al. | Electrochemical investigation and determination of ceftazidime in pharmaceutical dosage forms and human urine | |
| RU2614022C1 (en) | Method for quantitative determination of triazavirin by voltammetry (versions) | |
| Sayın et al. | Analysis of diflunisal by electrochemical methods | |
| García‐Fernández et al. | Determination of buprenorphine in pharmaceuticals and human urine by adsorptive stripping voltammetry in batch and flow systems | |
| Kotani et al. | Determination of ammonia in exhaled breath by flow injection analysis with electrochemical detection | |
| RU2276354C1 (en) | Method of detecting streptomycin | |
| CN114184656A (en) | Preparation method and application of GR/PDDA/AuNPs nano composite sensing material | |
| Wang et al. | High sensitive label-free electrochemical sensor using polydopamine-coated Zr-MOF composites for rapid detection of amoxicillin | |
| RU2215288C2 (en) | Method of quantitatively determining flavonoids by differential voltammetry technique | |
| Ma et al. | Flow‐injection electrogenerated chemiluminescence determination of fluoroquinolones based on its sensitizing effect | |
| Ghoneim et al. | Voltammetry of naltrexone in commercial formulation and human body fluids: Quantification and pharmacokinetic studies |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050328 |