Валидационная оценка методов анализа новокаина в растворе для инъекций

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ПЯТИГОРСКИЙ ФИЛИАЛ

 

 

 

Суровцева Елена

 

студент V курса 2 группы

Валидационная оценка методов анализа новокаина в растворе для инъекций

 

 

 

 

выпускная квалификационная работа

по специальности 060108 «Фармация»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пятигорск 2014

 

Выпускная квалификационная работа выполнена на кафедре:

____фармацевтической  химии___________________________

 

 

Научный руководитель:

Гюльбякова Христина Николаевна, преподаватель, кандидат фармацевтических наук

 

Рецензент:

 

 

 

 

 

 

Оценка_________________

 

Дата защиты___  _____20__ г.

 

Протокол № _________

 

Председатель ГАК ___________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………...5

Глава 1. Общая характеристика новокаина гидрохлорида………………………7

1.1 Общая характеристика производных п-аминобензойной кислоты.

Получение и физические свойства новокаина гидрохлорида…………………7

1.2 Способы идентификации  новокаина гидрохлорида………………………..10

1.3 Способы количественного  определения новокаина гидрохлорида………14

1.4 Фармакологическое действие, применение в медицине и хранение 

лекарственных препаратов новокаина гидрохлорида…………………………17

ОБСУЖДЕНИЕ ОБЗОРА ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………24

ГЛАВА 2. ВАЛИДАЦИЯ МЕТОДИК АНАЛИЗА НОВОКАИНА ГИДРОХЛОРИДА В РАСТВОРЕ ДЛЯ ИНЪЕКЦИЙ…………………………..26

2.1 Валидационная оценка методик качественного и количественного

анализа лекарственного средства по показателю «Специфичность»………..27

2.1.1 Установление специфичности  в тестах «Испытание на подлинность»…28

2.1.2 Установление специфичности  в тестах «Количественное определение».29

2.2 Валидационная оценка методик количественного определения

новокаина гидрохлорида по показателю «Прецизионность» ……..………….29

2.2.1 Определение прецизионности методики титриметрического анализа….31

2.2.2 Определение прецизионности методики спектрофотометрического

 анализа…………………………………………………………………………….33

2.3 Валидационная оценка методик количественного определения

новокаина гидрохлорида по показателю «Линейность»………… …………….35

2.3.1 Определение линейности  методики титриметрического анализа……….36

2.3.2 Определение линейности  методики спектрофотометрического

анализа……………………………………………………….……………………38

2.4 Валидационная оценка методик количественного определения

  новокаина гидрохлорида по показателю «Правильность»………… …….......39

2.4.1 Определение правильности  методики титриметрического анализа….41

2.4.2 Определение правильности методики спектрофотометрического

анализа…………………………………………………………………………….43

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2…………………………………………………………47

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ……………………………………………………………....48

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………….…………………………….49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длительное время новокаина гидрохлорид (прокаина гидрохлорид) являлся местным анестетиком, применявшимся в хирургической практике. По сравнению с современными местными анестетиками (лидокаином, бупивакаином и др.), прокаин обладает менее сильной анестезирующей активностью. Однако в связи с относительно малой токсичностью, большой терапевтической широтой и дополнительными ценными фармакологическими свойствами, позволяющими использовать его в различных областях медицины, он до сих пор имеет широкое применение.

В медицине прокаина гидрохлорид широко используется для местной анестезии, кроме того, назначают его для лечения блокад. Иногда препарат используют для внутрикостной анестезии, для анестезии слизистых оболочек в оториноларингологии.

Современной фармацевтической промышленностью выпускаются растворы для инъекций, мази и суппозитории, содержащие прокаина гидрохлорид. Однако для применения лекарственных форм в медицинской практике необходимо предложить методики качественного и количественного анализа фармакологически активных компонентов, позволяющие достоверно оценивать его качество.

Количественный анализ пробы вещества или ингредиента лекарственного средства – это экспериментальное определение содержания одного или ряда компонентов физическими или химическими методами. Количественный химический анализ проводят согласно методикам анализа, утвержденным в установленном порядке, посредством прямых или косвенных измерений с использованием объемных методов анализа или физико-химических приборов. Любая аналитическая методика должна быть утверждена в установленном порядке, что подтверждает ее метрологическая аттестация. Для этой цели в фармацевтической практике используют метод валидации, то есть экспериментальное доказательство, что методика пригодна для выполнения поставленных задач.

Цели и задачи исследования. В связи с вышеизложенным  целью настоящего исследования является изучение методов анализа лекарственных средств, содержащих новокаина (прокаина) гидрохлорид;  валидационная оценка методик качественного и количественного анализа парентерального лекарственного средства, содержащего  прокаина гидрохлорид.

Для реализации поставленной  цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить литературные  данные и современное состояние  в области анализа прокаина гидрохлорида;

- исследовать возможность  использования химических и физико-химических  методов для идентификации и  количественного определения прокаина гидрохлорида в лекарственном средстве;

- обосновать выбор методик  анализа раствора для инъекций, содержащего прокаина гидрохлорид;

- использовать валидационные характеристики для оценки используемых методов анализа;

- доказать валидность методик идентификации  и количественного определения прокаина гидрохлорида в лекарственном средстве.

Научная новизна и практическая значимость: в результате проведенных исследований предложены методики анализа раствора для инъекций с прокаина гидрохлоридом. Методики характеризуются простотой выполнения, экспрессностью, высокой чувствительностью и позволяют достоверно оценивать качество исследуемого препарата.

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НОВОКАИНА ГИДРОХЛОРИДА

 

1.1 Общая характеристика производных п-аминобензойной кислоты. Получение и физические свойства новокаина гидрохлорида

 

Сложные эфиры п-аминобензойной кислоты применяют в качестве местноанестезирующих средств. Предпосылкой создания этой группы синтетических лекарственных веществ явилась попытка найти аналоги алкалоида кокаина, обладающего местно-анестезирующим эффектом, но вызывающего пристрастие (кокаинизм). В результате исследования химической структуры производных кокаина и их фармакологического действия было установлено, что местно-анестезирующий эффект обусловлен не всей молекулой кокаина, а отдельными ее структурными фрагментами, названными анестезиофорной группой:

 

 

На основе полученных данных было синтезировано и исследовано несколько тысяч соединений, содержащих анестезиофорную группу. Из них наиболее высокую активность проявили производные п-аминобензойной кислоты с общей формулой:

 

К ним относятся бензокаин, новокаина гидрохлорид и тетракаина гидрохлорид.

Новокаина гидрохлорид по химической структуре представляет собой β-диэтиламиноэтилового эфира п-аминобензойной кислоты гидрохлорид[1,2]:

 

Получение новокаина гидрохлорида

Исходным продуктом для синтеза новокаина гидрохлорида служит п-нитробензойная кислота (или ее хлорангидрид). п-Нитробензойную кислоту получают окислением п-нитротолуола хромовой смесью:

 

Далее путем ацилирования этанола с помощью п-нитробензойной кислоты и последующим восстановлением полученного эфира п-нитробензойной кислоты получают бензокаин:

 

Путем последующей переэтерификации бензокаина β-диэтиламиноэтанолом в присутствии алкоголята натрия получают новокаин:

 

Новокаин можно также получить подобно бензокаину при взаимодействии хлорангидрида п-нитробензойной кислоты и β-диэтиламиноэтанола с последующим гидрированием нитрогруппы [1,3].

 

Физические свойства новокаина гидрохлорида

 

Новокаина гидрохлорид по физическим свойствам представляет белый кристаллический порошок, без запаха, горького вкуса, на языке вызывает чувство онемения. Температура плавления 1540 – 1580С. Новокаина гидрохлорид очень легко растворим в воде, легко растворим в спирте, мало растворим в хлороформе,  практически нерастворим в эфире [1].

 

1.2 Способы идентификации  новокаина гидрохлорида

 

В основе испытаний на подлинность новокаина гидрохлорида лежит наличие у него первичной ароматической аминогруппы, третичной алифатической, способность к гидролизу [1,4,5].

Объективными константами, подтверждающими подлинность новокаина, являются максимум поглощения 0,001% раствора при 290 нм, температура плавления при 154-1580С. Подлинность прокаина гидрохлорида устанавливают по идентичности ИК-спектров, снятых после прессования в таблетках калия бромида в области 4000 – 400 см-1 и прилагаемых к ФС рисунков спектров стандартных образцов [1,4].

К общим химическим методам идентификации прокаина относятся: реакции диазотирования с последующим азосочетанием; образование шиффовых оснований, цвиттер-ионов; образование изонитрила, что обусловлено наличием первичной ароматической аминогруппы; реакция образования гидроксамовых кислот, т.к. прокаин является сложным эфиром; реакции с общеалкалоидными реактивами (пикриновой, фосфорновольфрамовой, фосфорномолибденовой кислотами, реактивами Драгендорфа, Майера и др.); реакции галогенирования [1,6,7].

Взаимодействуя с нитритом натрия в кислой среде, прокаин образует соль диазония:

При добавлении полученной соли диазония к щелочному раствору β-нафтола образуется оранжевый осадок (азокраситель) [1,4]:

 

 

Вступая во взаимодействие с альдегидами, например п-диметиламинобензальдегидом в присутствии концентрированной серной кислоты, появляется оранжевое окрашивание [1,2]:

 

 

Прокаин вступает в реакцию конденсации  с 2,4-динитрохлорбензолом в присутствии гидроксида натрия при нагревании, образуя цвиттер-ион хиноидной структуры. Наблюдается появление желто-оранжевого окрашивания. Окрашенное соединение извлекается хлороформом после подкисления уксусной кислотой [1,2]:

 

Под действием хлороформа и спиртового раствора гидроксида натрия прокаин образует изонитрил, имеющий тошнотворный запах[1,2]:

 

  

Продукт конденсации прокаина с гексаметилентетрамином в присутствии концентрированной серной кислоты обладает слабо-фиолетовой флуоресценцией.

Лекарственное вещество может быть идентифицировано с помощью общеалкалоидных реактивов (выпадают окрашенные осадки):

 

 

 

 

 

 

и с помощью реакции галогенирования:

 

 

Являясь сложным эфиром, прокаина гидрохлорид при взаимодействии с гидроксиламином в щелочной среде образует гидроксамовую кислоту:

 

 

Полученный раствор подкисляют хлороводородной кислотой, прибавляют раствор хлорида железа (III), образуется гидроксамат железа, имеющий вишневое окрашивание[1,6,7]:

 

 

Частной реакцией на прокаина гидрохлорид является взаимодействие с пергидролем и концентрированной серной кислотой (появляется сиреневое окрашивание), а со смесью концентрированных серной и азотной кислот прокаин при нагревании образует оранжево-красное окрашивание.

При добавлении к водному раствору прокаина кислоты хлористоводородной и 0,1М раствора калия перманганата фиолетовая окраска тотчас исчезает. Данная реакция является фармакопейной на прокаина гидрохлорид.

Как соль хлористоводородной кислоты, прокаина гидрохлорид вступает в реакцию с раствором серебра нитрата, образуя белый творожистый осадок, растворимый в  растворе аммиака [1,7].

 

1.3 Способы количественного  определения новокаина гидрохлорида

 

Согласно НД для количественного определения прокаина гидрохлорида используют метод нитритометрического титрования:

 

Точку эквивалентности можно установить потенциометрически или с помощью внутренних индикаторов (нейтральный красный, тропеолин 00 или смесь тропеолина 00 и метиленового синего) [1,8,9].

Прокаин может быть определен по связанной хлороводородной кислоте методом алкалиметрии (индикатор - фенолфталеин):

 

 

Возможно также аргентометрическое определение по хлорид-иону:

      +     AgNO3                  →

     + AgCl↓     +     HNO3

 

При этом в качестве индикатора могут быть использованы хромат калия (метод Мора):

2AgNO3     +     K2CrO4    →      Ag2CrO4↓    +    2KNO3

                                                                                оранжево-красный

или железоаммониевые квасцы (обратная аргентометрия – метод Фольгарда). Избыток нитрата серебра определяют тиоцианатометрическим методом:

AgNO3     +    NH4NCS    →    AgNCS↓    +   NH4NO3

3NH4NCS    +    Fe NH4(SO4)2   →     Fe(NCS)3   +   2(NH4)2SO4

 

Известны методики бромид-броматометрического и иодхлорметрического определения прокаина, основанные на образовании дибром- и дииодпроизводных:

 

 

 

Для количественного определения прокаина гидрохлорида также используют неводное титрование в среде безводной уксусной кислоты в присутствии ацетата ртути (II) или в среде муравьиной кислоты и уксусного ангидрида. Титрантом служит 0,1М раствор хлорной кислоты, точку эквивалентности  устанавливают визуально (в качестве индикатора используют кристаллический фиолетовый) или потенциометрически [1,2]:

 

 

Для количественного определения прокаина в лекарственных формах используют спектрофотометрический метод. Определение проводят в максимумах светопоглощения при 298 нм (растворитель – вода очищенная) или при 290 нм (растворитель – 0,001М раствор хлороводородной кислоты). Разработаны также методики фотоколориметрического определения, основанные на реакции образования азокрасителя или гидроксамовой пробы [1,2].

 

1.4 Фармакологическое действие, применение в медицине и хранение

лекарственных препаратов новокаина гидрохлорида

 

Новокаина гидрохлорид – местноанестезирующий лекарственный препарат. Местноанестезирующее действие прокаина связано с его влиянием на процесс генерации возбуждения и способностью блокировать проведение импульса по нервным волокнам. Являясь слабым основанием, блокирует Na+- каналы, препятствует генерации импульсов в окончаниях чувствительных нервов и проведению импульсов по нервным волокнам. Изменяет потенциал действия в мембранах нервных клеток без выраженного влияния на потенциал покоя. Подавляет проведение не только болевых, но и импульсов другой модальности [10,11,12].

При всасывании и непосредственном сосудистом введении в ток крови снижает возбудимость периферических холинергических систем, уменьшает образование и высвобождение ацетилхолина из преганглионарных окончаний (обладает некоторым ганглиоблокирующим действием), устраняет спазм гладкой мускулатуры, уменьшает возбудимость миокарда и моторных зон коры головного мозга.

При внутривенном введении оказывает анальгезирующее, противошоковое, гипотензивное и антиаритмическое действие (увеличивает эффективный рефрактерный период, снижает возбудимость, автоматизм и проводимость), в больших дозах может нарушать нервно-мышечную проводимость. Устраняет нисходящие тормозные влияния ретикулярной формации ствола мозга. Угнетает полисинаптические рефлексы. В больших дозах может вызывать судороги. Обладает короткой анестезирующей активностью (продолжительность инфильтрационной анестезии составляет 0,5-1 ч).

При внутримышечном введении эффективен у пожилых пациентов на ранних стадиях заболеваний, связанных с функциональными нарушениями центральной нервной системы (артериальная гипертензия, спазмы коронарных сосудов и сосудов мозга и др.). Помимо этого, при всасывании и непосредственном введении в ток крови прокаин оказывает общее влияние на организм [14,15].

В организме прокаин подвергается полной системной абсорбции. Степень абсорбции зависит от места и пути введения (особенно от васкуляризации и скорости кровотока в области введения) и итоговой дозы (количества и концентрации). Быстро гидролизуется эстеразами плазмы и печени с образованием 2-х основных фармакологически активных метаболитов: диэтиламиноэтанола (обладает умеренным сосудорасширяющим действием) и ПАБК (является конкурентным антагонистом сульфаниламидных химиотерапевтических лекарственных средств и может ослабить их противомикробное действие). T1/2 — 30-50 с, в неонатальном периоде — 54-114 с. Выводится преимущественно почками в виде метаболитов, в неизмененном виде выводится не более 2 %.

Длительное время прокаин являлся местным анестетиком, применявшимся в хирургической практике. По сравнению с современными местными анестетиками (лидокаином, бупивакаином и др.) обладает менее сильной анестезирующей активностью. Однако в связи с относительно малой токсичностью, большой терапевтической широтой и дополнительными ценными фармакологическими свойствами, позволяющими использовать его в различных областях медицины, он до сих пор имеет широкое применение [11,12].

Прокаин широко используется для местной анестезии. Кроме того, назначают его для лечения блокад. Иногда препарат используется также для внутрикостной анестезии. При местной анестезии концентрация растворов прокаина гидрохлорида и их количество зависят от характера оперативного вмешательства, способа применения, состояния и возраста больного. Прокаин иногда используют для анестезии слизистых оболочек в оториноларингологии.

Препарат рекомендуется также для лечения различных заболеваний. Внутрикожные инъекции 0,25-0,5% раствора рекомендуются для циркуляторной и паравертебральной блокады при экземах, нейродерматите, радикулите и др. Внутривенно и внутрь прокаин принимают при токсикозах беременных с гипертоническим синдромом, спазмах кровеносных сосудов, фантомных болях, язвенной болезни  желудка и двенадцатиперстной кишки, неспецифическом язвенном колите, зуде, нейродерматите, экземе, тошноте и т.д. В связи со способностью препарата уменьшить возбудимость сердечной мышцы его применяют при мерцательной аритмии [11,12].

Суппозитории с прокаином назначают как местноанестезирующее и спазмолитическое средство при спазмах гладкой мускулатуры кишечника, при геморрое. Препарат в виде 5-10% растворов применяют, используя метод электрофореза. Прокаин входит в состав комплексного препарата «Меновазин», а также в состав препарата «Сульфокамфокаин».

 

Режим дозирования

Для инфильтрационной анестезии   по 350—600 мг 0,25-0,5 % растворы; для анестезии по методу Вишневского (тугая ползучая инфильтрация) — 0,125-0,25 % растворы; для проводниковой анестезии — 1-2 % растворы (до 25 мл); для эпидуральной — 2 % раствор (20-25 мл); для спинальной — 5 % раствор (2-3 мл); для терминальной анестезии (в оториноларингологии) — 10-20 % раствор. Для уменьшения всасывания и удлинения действия при местной анестезии, дополнительно вводят 0,1 % раствор эпинефрина гидрохлорида — по 1 капле на 2-5-10 мл раствора прокаина.

При паранефральной блокаде (по А. В. Вишневскому) в околопочечную клетчатку вводят 50-80 мл 0,5 % раствора или 100—150 мл 0,25 % раствора, а при вагосимпатической блокаде — 30-100 мл 0,25 % раствора. 10 % раствор применяют также для электрофоретического введения.

Высшие дозы для инфильтрационной анестезии для взрослых: первая разовая доза в начале операции — не выше 1 г 0,25 % раствора (500 мл) и 0,75 г 0,5 % раствора (150 мл). Максимальная доза для применения у детей до 15 мг/кг.

Ректально. Предварительно освободив свечу от контурной упаковки при помощи ножниц (разрезав упаковку по контуру свечи), вводят её глубоко в задний проход (после очистительной клизмы или самопроизвольного освобождения кишечника) 1-2 раза в день.

 

Побочные действия

Препарат обычно хорошо переносится, однако он может вызывать побочные явления [11,12]:

• Со стороны центральной и периферической нервной системы: головная боль, головокружение, сонливость, слабость, двигательное беспокойство, потеря сознания, судороги, тризм, тремор, зрительные и слуховые нарушения, нистагм, синдром конского хвоста (паралич ног, парестезии), паралич дыхательных мышц, блок моторный и чувствительный, респираторный паралич чаще развивается при субарахноидальной анестезии.

• Со стороны сердечно-сосудистой системы: повышение или снижение артериального давления, периферическая вазодилатация, коллапс, брадикардия, аритмии, боль в грудной клетке.

• Со стороны мочевыделительной системы: непроизвольное мочеиспускание.

• Со стороны пищеварительной системы: тошнота, рвота, непроизвольная дефекация.

• Со стороны крови: метгемоглобинемия.

• Аллергические реакции: зуд кожи, кожная сыпь, анафилактические реакции (в том числе анафилактический шок), крапивница (на коже и слизистых оболочках).

• Прочие: возвращение боли, стойкая анестезия, гипотермия, импотенция; при анестезии в стоматологии: нечувствительность и парестезии губ и языка, удлинение анестезии.

 

Передозировка

Передозировка лекарственными средствами, содержащими прокаин сопровождается следующими симптомами: бледность кожных покровов и слизистых оболочек, головокружение, тошнота, рвота, «холодный» пот, учащение дыхания, тахикардия, снижение артериального давления, вплоть до коллапса, апноэ, метгемоглобинемия. Действие на центральную нервную систему проявляется  чувством страха, галлюцинациями, судорогами, двигательным возбуждением [10,11,12].