Анализ бенздизепиновых препаратов

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И  СПОРТА УКРАИНЫ

ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И.И.МЕЧНИКОВА

ХИМИЧЕСКИЙ  ФАКУЛЬТЕТ

 

 

 

 

 

Анализ бенздиазепиновых препаратов

 

 

 

 

 

Автор:

Вороненко Евгений  Валерьевичь,

студент IV курса химического  факультета

       

 

 

 

 

Одесса 2013

Введение            3

1. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ    4

2. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИИ НЕКОТОРЫХ БЕНЗДИАЗЕПИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ      6

2.1 Анализ гидазепама и его лекарственных форм    6

2.2 Анализ диазепама и его лекарственных форм           11

2.3 Анализ оксазепама и его лекарственных форм           14

2.4 Анализ нитразепама и его лекарственных форм          16

Литература                          19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Охрана здоровья человека, медицинская  помощь практически здоровым, но находящимся  в состоянии нервного переутомления, людям с целью предупреждения нервно-психических расстройств и других заболеваний ЦНС — благородная и важная задача. В нашей стране ее решению необходимо уделить большее внимание. Борьба с болезнями нервной системы определена как одна из важнейших медикобиологических проблем. Исследования в этой области направлены на создание все более эффективных и безопасных психофармакологических препаратов. В нашей стране работы, посвященные созданию и изучению лекарственных средств этого типа достаточно успешны с момента зарождения новой области медицинской науки — психофармакологии.

Пятидесятые годы XX века принято считать  началом эры психофармакологии. Именно в эти годы появились психотропные медикаменты, призванные революционизировать лечение психически больных.

Наиболее употребимыми в медицинской практике препаратами являются транквилизаторы (ныне именуются нейролептиками). Транквилизаторы первого поколения с начала 60-х годов начали вытесняться более эффективными препаратами ряда 1,4-бенздиазепинов. В настоящее время хлордиазепоксид диазепам, оксазепам, нитразепам, клоназепам, лоразепам, феназепам и другие производные 1,4-бенздиазеппна занимают ведущее положение в арсенале транквилизирующих средств. Более того, за сравнительно короткий срок препараты 1,4-бенздиазепинового ряда во многих странах мира стали одними из самых распространенных лекарственных средств. По числу выписываемых на них рецептов 1,4-бенздназепииовые транквилизаторы занимают сейчас второе место после аспирина среди всех лекарственных препаратов.

Чистоту бенздиазепиновых препаратов, как и любых других, необходимо контролировать на многих этапах производства: синтез, выделение чистого бенздиазепина, перевод в лекарственную форму. На каждой из этих стадий могут происходить различные побочные процессы загрязняющие продукт и следовательно надо знать на сколько данный препарат или действующее вещество соответствуют стандартам.

Цель данной работы осветить некоторые  подходы и способы контроля качества и стандартизации некоторых бенздиазепиновых препаратов.

 

1. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

Стандартизацией и контролем  качества различных препаратов занимается фармацевтический анализ. Это наука о химической характеристике и измерении биологически активных веществ на всех этапах производства: от контроля сырья до оценки качества полученного лекарственного вещества, изучения его стабильности, установления сроков годности и стандартизации готовой лекарственной формы. Фармацевтический анализ имеет свои специфические особенности, отличающие его от других видов анализа. Эти особенности заключаются в том, что анализу подвергают вещества различной химйческой природы: неорганические, элементорганические, радиоактивные и органические соединения от простых алифатических до сложных природных биологически активных веществ. Чрезвычайно широк диапазон концентраций анализируемых веществ. Объектами фармацевтического анализа являются не только индивидуальные лекарственные вещества, но и смеси, содержащие различное число компонентов. Количество лекарственных средств с каждым годом увеличивается. Это вызывает необходимость разработки новых способов анализа.

Способы фармацевтического анализа  нуждаются в систематическом  совершенствовании в связи с  непрерывным повышением требований к качеству лекарственных средств, причем растут требования, как к степени чистоты лекарственных веществ, так и к количественному содержанию. Поэтому необходимо широкое использование не только химических, но и более чувствительных физико-химических методов для оценки качества лекарств.

К фармацевтическому анализу предъявляют  высокие требования. Он должен быть достаточно специфичен и чувствителен, точен по отношению к нормативам, выполняться в короткие промежутки времени с использованием минимальных количеств испытуемых лекарственных препаратов и реактивов.

Составной частью фармацевтического  анализа является фармакопейный  анализ. Он представляет собой совокупность способов исследования лекарственных препаратов и лекарственных форм, изложенных в Государственной фармакопее (ГФ) или другой нормативно-технической документации. На основании результатов, полученных при выполнении фармакопейного анализа, делается заключение о соответствии лекарственного средства требованиям ГФ или другой нормативно-технической документации. При отклонении от этих требований лекарство к применению не допускают.

Выполнение фармакопейного анализа  позволяет установить подлинность лекарственного средства, его чистоту, определить количественное содержание фармакологически активного вещества или ингредиентов, входящих в состав лекарственной формы. Несмотря на то, что каждый из этих этапов имеет свою конкретную цель, их нельзя рассматривать изолированно. Они взаимосвязаны и взаимно  дополняют друг друга. Так, например, температура плавления, растворимость, рН среды водного раствора и т.д. являются критериями как подлинности, так и чистоты лекарственного вещества.

 

2. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИИ НЕКОТОРЫХ БЕНЗДИАЗЕПИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ

2.1 Анализ гидазепама и его лекарственных форм

Гидазепам

Гидазепам (1-гидразинокарбонилметил-7-бром-5-фенил-1,2-дигидро-3Н-1,4-бенздиазепин-2-он) – лекарственное средство, транквилизатор, оказывающий анксиолитическое и противосудорожное действие. Отличается от других бензодиазепиновых (и небензодиазепиновых) транквилизаторов наличием активирующего эффекта, а снотворный и мышечнорасслабляющий эффекты выражены слабо.

Методы анализа гидазепама. Методы анализа разрабатывались в соответствии с требованиями ГФ и учетом данных по анализу производных 1,4-бенздиазепина. Для групповой идентификации гидазепама предложена флуоресцентная реакция с хлорной кислотой в среде спирта и хлороформа (1:1) предложенная для феназепама. Специфичность реакции проверена на феназепаме, нитразепаме, нозепаме, диазепаме, медазепаме и хлордиазепоксиде.

От других производных 1,4-бенздиазелина  гидазепам отличается гидразинокарбонилметильной группой, за счет которой при его гидролизе выделяется гидразин. Поэтому предложено гидазепам подвергать гидролизу, а по гидразину определять реакциями образования серебряного зеркала, оксида меди(I) и соответствующего азина при конденсации с п-диметиламинобензальдегидом (ПДА). Последняя реакция наиболее специфична для гидазепама.

Гидазепам не вступает в реакцию  с ПДА без предварительного гидролиза, что использовано при разработке методики определения примесей

гидразина в препарате, с помощью  которой можно обнаружить примесь гидразина в препарате в количестве 0,1 % и выше. Другие методы анализа (неводное титрование, ТСХ) менее чувствительны.

Для доказательства наличия брома  в молекуле гидазепама последний  сжигали в кислороде, свободный бром улавливали раствором щелочи, а ион брома определяли по методике из ГФ.

а.) сжигание гидазепама:

2С₁₇H₁₅BrN₄O₂ + 55O₂ = 34CO₂ + 30H₂O + 6NO₂ + Br₂ ()

б.) улавливание выделившегося  брома раствором щелочи:

H₂O + Br₂ = HBr + HBrO

3HBrO = 2HBr + HBrO₃

2KOH + HBr + HBrO₃ = KBr + KBrO₃ + 2H₂O

Специфическими примесями в  гидазепаме могут быть промежуточные  продукты синтеза (гидразин, 7-бром-5-фенил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-он, 1-(метоксикарбонил)метил-7-бром-5-фе-нил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-он) и продукты разложения (5-бром-2-аминобензофенон, 5-бром-2-карбоксиметиламинобензофенон). Для приготовления искусственных смесей гидазепама и примесей из десяти систем растворителей выбрана оптимальная: метанол — ацетон — бензол (2 : 15 : 25). Величины R_f гидазепама 0,41; 1 — 0,49; 4 — 0,64; 2 — 0,67; 3 — 0,74 при проведении анализа на пластинках Силуфол УФ-254. Растворителем гидазепама служил ацетон, так как в нем растворяются и все перечисленные примеси.

 В качестве проявителей предложены УФ-свет с длиной волнщ 254 нм и спиртовый раствор ПДА. Чувствительность обнаружения с помощью УФ-света для гидазепама, 1 и 4 равна 0,2 мкг, а для 3 и 2 — примерно 0,4 мкг. При детектировании ПДА чувствительность для препаратов 3 и 2 составляет 0,1 мкг, поэтому рекомендуется применять одновременно два реагента: просматривание хроматограмм в УФ-свете сочетать с последующей обработкой пластинки спиртовым раствором ПДА и выдерживанием ее при 130 °С в течение 20 мин.

В настоящее время в фармации все чаще используется метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), в частности в контроле чистоты и стабильности лекарственных веществ и лекарственных форм. Наиболее благоприятными для хроматографирования производных 1,4-бенздйазепина являются условия обращенно-фазового процесса, что связано с высокой полярностью указанных соединений.

Гидазепам — слабое основание, поэтому  для него, как и для большинства  производных 1,4-бенздиазепина, для установления количественного содержания пригоден метод неводного титрования; оптимальной средой является смесь ледяной уксусной кислоты и уксусного ангидрида (25 : 10), титрант — 0,1 н. хлорная кислота, индикатор — кристаллический фиолетовый. Появление зеленой окраски индикатора совпадает со скачком потенциала при потенциометрическом титровании.

Методы контроля качества таблеток гидазепама по 0,02 и 0,05 г.  Контроль качества, таблеток гидазепама проводился с учетом требований в отношении описания внешнего вида, определения распадаемости, средней массы таблеток, отклонений от средней массы и количественного содержания гидазепама в одной таблетке. Подлинность гидазепама в таблетках оценивалась по химическим реакциям, применяемым для идентификации субстанции гидазепама. Но для проведения этих реакций гидазепам необходимо извлекать из таблеток спиртом (в случае проведения реакции образования серебряного зеркала) и хлороформом (для флуоресцентной реакции). Кроме того, идентифицировать гидазепам в таблетках можно с помощью ТСХ-анализа в присутствии свидетеля гидазепама, который используется для нахождения органических примесей и гидазепаме-субстанции.

Примеси в таблетках обнаруживают методом ТСХ. Гидазепам и примеси из таблеток извлекают ацетоном, и ацетоновые вытяжки подвергают ТСХ-анализу. Примесь гидразина в таблетках предложено определять по методике, разработанной для индентификации субстанции гидазепама, для чего гидразин из таблеток извлекали спиртом.

Из-за малой дозировки гидазепама в таблетках не представляется возможным применить методику неводного титрования для количественного анализа препарата. В таких случаях наиболее эффективен спектрофотометрический метод для соединений, способных поглощать в УФ-области. Наибольшее удельное поглощение у гидазепама в воде и спирте при 230 нм (~860). В воде гидазепам очень плохо растворяется, поэтому предложено извлекать его из таблеток спиртом, а спиртовые вытяжки доводить водой до концентрации 0,0005 %. Экспериментально установлено, что основной закон светопоглощения для гидазепама соблюдается от 1 до 14 мкг/мл. Методика проверена на модельных смесях гидазепама и плацебо. Показано, что плацебо не поглощает, а ошибка определения не        превышает ±1 %.

2.2 Анализ диазепама и его лекарственных форм

 

Диазепам

Брутто формула: С₁₀Н₁₃СlN₂O

Диазепам содержит не менее 99.0 % и  не более 101.0 % 7-хлор-1-метил-5фенил-2,3-дигидро-1Н-1,4-бенздиазепин-2-она, в перерасчете на сухое вещество.

Свойства

Описание: кристаллический  порошок белого или почти белого цвета.

Растворимость: очень  мало растворим в воде, растворим  в 96 % спирте.

Идентификация

1. Температура плавления от 131 °С до 135 °С

2. Растворы готовят в защищенном от яркого света месте и измеряют оптическое поглощение растворов сразу после приготовления.

25 мг субстанции растворяют  в метанольном растворе серной кислоты (5 г/л) и доводят раствор до метки тем же растворителем до 250.0 мл (раствор А). 5.0 мл раствора А доводят метанольным раствором серной кислоты (5 г/л) до 100.0 мл. Ультрафиолетовый спектр поглощения полученного раствора в области от 230 нм до 330 нм должен иметь два максимума с длинами волн 242 нм и 285 нм. Удельное светопоглощение при 242 нм должен быть приблизительно 1020.

25 мл раствора А доводят метанольным раствором серной кислоты (5 г/л) до 100.0 мл. Ультрафиолетовый спектр поглощения полученного раствора в диапазоне 325 нм и 400 нм  должен иметь максимум при длине волны 366 нм. Удельное поглощение в максимуме должен быть от 140 до 155.

3. 10 мг субстанции растворяют в 3 мл серной кислоты. Раствор при освещении УФ-светом проявляет зелено-желтую флуоресценцию.

4. 80 мг субстанции помещают в фарфоровый тигель, добавляют 0.3 г безводного карбоната натрия и нагревают на открытом огне на протяжении 10 мин. После охлаждения полученный остаток растворяют в 5 мл разведенной азотной кислоты и фильтруют. К 1 мл фильтрата добавляют 1 мл воды; раствор дает реакцию на хлориды с нитратом серебра.

Исследования на чистоту

Сопровождающие примеси  и продукты разложения. Исследования проводят в защищенном от яркого света месте.

Определение проводят методом  тонкослойной хроматографии, используя  как неподвижную фазу силикагель GF₂₀.

Исследуемый раствор. 1.0 г субстанции растворяют в ацетоне и доводят ацетоном до 10 мл. Раствор готовят непосредственно перед использованием.

Раствор сравнения. 1 мл исследуемого раствора доводят до 1000 мл.

На линию старта хроматографической пластинки наносят 5 мкл (0.5 мг) исследуемого раствора и 5 мкл (0.5 мкг) раствора сравнения. Пластинку помещают в камеру со смесью етилацетат : гексан (1:1). Когда фронт растворителя пройдет 12 см от линии старта, пластинку вынимают из камеры, сушат на воздухе и просматривают в уф свете при λ = 254 нм.

На хроматограмме исследуемого раствора все пятна, кроме основного, не должны быть интенсивнее пятна на хроматограмме раствора сравнения.

Потеря массы при  высушивании не больше 0.5 %. 1.000 г субстанции сушат в вакууме при температуре 60 °С на протяжении 4 часов.

Сульфатная зола не больше 0.1%. Определение проводят с 1.0 г субстанции.

Количественное определение

0.500 г субстанции растворяют в 50 мл уксусного ангидрида и титруют 0.1 М раствором соляной кислоты до желто-зеленого окрашивания с индикатором 0.3 мл раствора нильского синего А.

1 мл 0.1 М раствора соляной  кислоты отвечает 28.47 мг С₁₆Н₁₃ClN₂O.

 

2.3 Анализ оксазепама и его лекарственных форм

Оксазепам

Брутто формула: С₁₅Н₁₁СlN₂O₂

Оксазепам содержит не менее 98,5% и  не больше 101.0%  7-хлор3-гидрокси-5-фенил-1,3-дигидро-2Н-1,4-бенздиазепин-2-она, в пересчете на сухое вещество.

Свойства

Описание. Кристаллический порошок белого или почти белого цвета.

Растворимость. Практически не растворим в воде, мало в 96% спирте и метилен хлориде.

Идентификация

Растворы готовят в защищенном от света месте и измеряют оптическую плотность сразу после приготовления.

1. 20.0 мг субстанции растворяют в 96% спирте и доводят объем раствора тем же растворителем до 100.0 мл.  10.0 мл полученного раствора доводят так же до объема 50 мл. (Раствор А). 10.0 мл раствора А доводят 96 % спиртом до объема 100.0 мл. Ультрафиолетовый спектр поглощения раствора А в области от 300 нм до 350 нм должен иметь максимум при длине волны 316 нм. Ультрафиолетовый спектр поглощения раствора В в области от 220 нм до 250 нм должен иметь максимум при длине волны 229 нм. Удельное поглощение в максимуме при длине волны 229 нм должен быть от 1220 до 1300.

2. ИК спектр субстанции должен совпадать с ИК спектром фармакопейного стандартного образца (ФСО) оксазепама.

3. Около 20 мг субстанции растворяют в смеси 5 мл соляной кислоты и 10 мл воды. Кипятят на протяжении 5 мин. и охлаждают. К полученному раствору добавляют 2 мл раствора нитрата натрия (1 г/л) и выдерживают на протяжении 1 мин., затем добавляют 1 мл раствора нафтилетилендиамина гидрохлорид; раствор окрашивается в красный цвет.

Исследование на чистоту

Сопутствующие примеси. Исследования проводят в защищенном от света месте. 

Исследование проводят методом тонкослойной хроматографии, используя как тонкий слой подходящий силикагель с флуоресцентным индикатором с оптимальной интенсивностью поглощения при 254 нм. Перед использованием пластинку промывают метанолом. Когда фронт растворителя проходит 17 см её вынимают и сушат при 100 - 105 °С на протяжении 300 мин.

Испытуемый раствор а. 50 мг субстанции растворяют в ацетоне и доводят объем раствора до 10 мл.

Испытуемый раствор б. 2 мл раствора а доводят ацетоном до 10 мл.

Раствор сравнения а. 10 мл ФСО оксазепама растворяют в ацетоне и доводят объем до 10 мл.

Раствор сравнения б. 10 мг ФСО оксазепама и 10 мг ФСО бромазепама растворяют в ацетоне и объем раствора доводят до 10 мл.

Раствор сравнения с. 1 мл раствора б доводят ацетоном до 100 мл.

Раствор сравнения д. 5 мл раствора с доводят ацетоном до объема 10 мл.

На линию старта хроматографической пластинки наносят по 20 мкл каждого раствора. Пластинку помещают в камеру со смесью растворителей метанол - метиленхлорид (10 : 100). Когда фронт растворителей пройдет 15 см от линии старта, пластинку вынимают из камеры, сушат на воздухе и просматривают в УФ-излучении при длине волны 254 нм.

На хроматограмме испытуемого раствора а каждое пятно, коме основного, не должно быть интенсивнее чем пятно на хроматограмме раствора сравнения с и только одно пятно может быть интесивнее чем пятно на хроматограмме раствора сравнения д.

Результаты анализа  считаются достоверными, если на хроматограмме раствора сравнения б обнаруживаются два четко разделенных пятна.

Потеря массы при  высушивании не более 0.5%. 1.000 г субстанции сушат при температуре от 100 °С при остаточном давлении 0,7 кПа.

Сульфатная зола не более 0,1%. Определение проводят с 1.0 г субстанции.

Количественное определение

0,250 г субстанции растворяют в смеси 10 мл ледяной уксусной кислоты и 90 мл уксусного ангидрида и  титруют 0,1 М раствором соляной кислоты потенциометрически.

1 мл 0.1 М раствора соляной кислоты соответствует 28,67 мг С₁₅Н₁₁СlN₂O₂.

 

 

2.4 Анализ нитразепама и его лекарственных форм

Нитразепам

Брутто формула: С₁₅Н₁₁N₃O₂

Нитразепам содержит не менее 99,0% и не больше 101.0%  7-нитро-5-фенил-1,3-дигидро-2Н-1,4-бенздиазепин-2-она, в пересчете на сухое вещество.

Свойства

Описание. Кристаллический порошок желтого цвета.

Растворимость. Практически не растворим в воде, мало в 96% спирте и эфире.

Идентификация  

1. 25.0 мг субстанции растворяют в растворе серной кислоты (5 г/л ) в метаноле до 250.0 мл.  5.0 мл полученного раствора доводят так же до объема 100 мл. Ультрафиолетовый спектр поглощения раствора в области от 230 нм до 350 нм должен иметь максимум при длине волны 280 нм. Удельное поглощение в максимуме должен быть от 890 до 950.

2. ИК спектр субстанции должен совпадать с ИК спектром фармакопейного стандартного образца (ФСО) нитразепама.

3. Около 20 мг субстанции растворяют в смеси 5 мл соляной кислоты и 10 мл воды. Кипятят на протяжении 5 мин. и охлаждают. К полученному раствору добавляют 2 мл раствора нитрата натрия (1 г/л) и выдерживают на протяжении 1 мин., затем добавляют 1 мл раствора сульфаминовой кислоты (5 г/л), выдерживают 1 мин и добавляют 1 мл раствора нафтилетилендиамина дигидрохлорида; раствор окрашивается в красный цвет.

4. Температура плавления  от 226 °С до 230 °С.

5. Около 10 мг субстанции растворяют, если необходимо нагревают, в 1 мл метанола, добавляют 0,05 мл разведенного раствора гидроксида натрия; раствор окрашивается в красный цвет. 

Исследование на чистоту

Сопутствующие примеси. Исследования проводят в защищенном от света месте. 

Исследование проводят методом тонкослойной хроматографии, используя как тонкий слой силикагель GF₂₀.

Испытуемый раствор а. 0.2 г субстанции растворяют в ацетоне и доводят объем раствора до 10 мл.

Раствор сравнения а. 10 мг аминонитробензофенона растворяют в ацетоне и доводят объем до 10 мл.

Раствор сравнения б. 10 мл ФСО примеси А нитразепама  растворяют в ацетоне и доводят до 100 мл. 10 мл полученного раствора доводят ацетоном до 50 мл.

Раствор сравнения с. 1 мл исследуемого раствора доводят ацетоном до 20 мл. 1 мл полученного раствора доводят ацетоном до 50 мл.

На линию старта хроматографической пластинки наносят 10 мкл каждого раствора. Пластинку помещают в камеру со смесью растворителей етилацетат - нитрометан (15 : 5). Когда фронт растворителей пройдет 12 см от линии старта, пластинку вынимают из камеры, сушат на воздухе и просматривают в УФ-излучении при длине волны 254 нм.

На хроматограмме испытуемого  раствора пятно аминонитробензофенона, не должно быть интенсивнее чем пятно на хроматограмме раствора сравнения а. Пятно, соответствующее примеси А нитразепама, не должно быть интенсивнее чем пятно на хроматограмме раствора сравнения б. Любое пятно кроме основного и пятен, соответствующих аминнитробензофенона и примеси А  нитразепама, не должны быть интенсивнее чем на хроматограмме раствора сравнения с.

Потеря массы при  высушивании не более 0.5%. 1.000 г субстанции сушат при температуре от 100 - 105 °С в течении 4 часов.

Сульфатная зола не более 0,1%. Определение проводят с 1.0 г субстанции.

Количественное определение

0,250 г субстанции растворяют  в смеси 25 мл уксусного ангидрида и титруют 0,1 М раствором соляной кислоты потенциометрически.

1 мл 0.1 М раствора соляной  кислоты соответствует 28,13 мг С₁₅Н₁₁СlN₂O₂.

 

Литература

1. Транквилизаторы (1,4-бенздиазепины и родственные структуры), Богатсякий А.В., Андронати С.А., Головенко Н.Я., Киев: наук.думка, 1980.–280 с.

2. Фармацевтическая химия, Белигов В.Г., М.:Высшая школа, 1993.– 432 с.

3. Гидазепам, Андронати С.А., Воронина Т.А., Головенко Н.Я. и др., Киев: наук.думка, 1992.– 200 с.

4. Державна фармакопея України, Харків, 2001. – 532 с.