Несмотря на наличие разных групп антибиотиков, а также новых синтетических антибактериальных препаратов, пенициллины продолжают занимать значительное место в терапии инфекционных болезней. Ампициллин и амоксициллин относятся к полусинтетическим пенициллинам, применяемым парентерально и энтерально, отличаются широким спектром действия, причем амоксициллин характеризуется значительно улучшенной фармакокинетикой при приёме внутрь и во всем мире является ведущим пероральным антибиотиком [2].

Содержание воды в фармацевтической субстанции является одним из важных показателей, необходимых для закладки действующего вещества при изготовлении лекарственных форм, а также при контроле качества готовой продукции. Особенно этот параметр важен для гигроскопичных субстанций (ампициллина натриевая соль) и кристаллогидратов (ампициллина тригидрат и амоксициллина тригидрат), так как возможно протекание таких побочных процессов, как выветривание кристаллизационной воды в кристаллогидратах, гидролиз солей, что непременно будет влиять на содержание действующего вещества и такие характеристики, как сыпучесть, прессуемость и т.д. Для определения воды в субстанциях аминопенициллинов и их препаратах Фармакопеей США рекомендовано использовать волюмометрическое титрование по методу Фишера (табл. 1) [3].

Таблица 1

Содержание воды в аминопенициллинах согласно требованиям Фармакопеи США [3]

Перспективно применение кулонометрического титрования при постоянной силе тока (гальваностатическая кулонометрия), которая имеет ряд преимуществ перед классическим волюмометрическим титрованием по Фишеру и отличается высокой точностью и воспроизводимостью [1]. В отличие от волюмометрического титрования в гальваностатической кулонометрии йод не поступает в ячейку извне, а образуется на аноде при электролизе йодидсодержащих соединений, входящих в состав фонового электролита. В связи с этим нет необходимости в стандартизации титранта. К тому же в кулонометрической ячейке можно проводить до ста определений без замены фонового электролита, что существенно уменьшает стоимость анализа.

Целью данного исследования явилась разработка методики кулонометрического определения содержания воды по методу Фишера в субстанциях амоксициллина, ампициллина и их лекарственных формах.

Материалы и методы

Объектами исследования являлись субстанции амоксициллина тригидрата («Жухай Юнайтед Лабораториз Ко, Лтд», Китай), ампициллина тригидрата («Шицзячжуан Фарм Групп Хэбэй Чжун-жунь Фармасьютикл Ко., Лтд», Китай) и ампициллина натриевой соли («Ауробиндо Фарма Лтд», Индия), лекарственные формы: таблетки, капсулы, гранулы для приготовления суспензии для приема внутрь и порошок для приготовления раствора для внутривенного и внутримышечного введения различных производителей.

Определение воды по методу Фишера проводили на кулонометре «Эксперт-007» (Эконикс-Эксперт, Россия). Одним из основных блоков прибора является кулонометрическая ячейка, состоящая из большего по объему анодного отделения, в котором протекает реакция Фишера, и меньшего катодного отделения. В каждое отделение опущен платиновый электрод. Анодная камера заполняется анолитом, в качестве которого используется модифицированный реактив Фишера – КФИ Анод (Акваметрия, Россия), катодная – католитом КФИ-Катод (Акваметрия, Россия). Камеры разделены диафрагмой, предотвращающей смешение двух растворов. Конечную точку титрования определяли бипотенциометрически. Изоляция внутреннего объема ячейки от атмосферной влаги достигалась герметизацией шлифовых соединений и использованием осушительной трубки, которую заполняли индикаторным силикагелем (ГОСТ 8984-75). Контроль герметичности кулонометрической ячейки проводили путем измерения дрейфа, который не превышал 0,05 мг H2O/мин. Правильность определения воды проверяли по стандартному раствору HYDRANALÒ-Check Solution 1.00 с содержанием воды 1,00±0,03 мг H2O/г (Fluka, Германия). В качестве растворителя использовали КФИ-Анод (для субстанции и препаратов амоксициллина и ампициллина тригидрата) и карбинол (для субстанции и препаратов ампициллина натрия) с содержанием воды не более 0,05%. Растворы готовили с содержанием воды 1 мг в 0,5 мл приготовленного раствора для амоксициллина и ампициллина тригидрата и 1 мг в 1 мл для ампициллина натрия. Для растворения субстанций амоксициллина тригидрата и ампициллина тригидрата, а также их лекарственных форм использовали лабораторный шейкер Vortex Genius 3 (IKA, Германия). Взвешивание проводили на аналитических весах HTR-220CE (Shinko Denshi, Япония). Время кулонометрического титрования пробы с содержанием воды 1 мг - около 4 минут.

Методика кулонометрического определения воды в аминопенициллинах. В кулонометрическую ячейку вносят 0,5-1 мл приготовленного раствора шприцем, который взвешивают до и после ввода пробы. Время перемешивания – 10 с. По окончании измерения содержание воды в пробе в мг выводится на цифровой дисплей кулонометра автоматически. Параллельно проводят контрольный опыт и вычисляют содержание воды в испытуемом веществе в процентах.

Результаты и их обсуждение

Реакция Фишера протекает только тогда, когда в растворе присутствуют два активных компонента − йод и диоксид серы [4; 5]. И если йод постоянно генерируется из йодидсодержащих соединений, находящихся в фоновом электролите, и затем вновь восстанавливается до иодид-ионов, то диоксид серы, содержащийся в фоновом электролите, постепенно заканчивается. В связи с этим было предложено использовать в качестве растворителя рабочий раствор КФИ-Анод, содержащий диоксид серы (IV), что позволит восполнять его содержание в фоновом электролите.

На воспроизводимость метода существенно влияет герметичность кулонометрической ячейки, и введение пробы в виде порошка нежелательно, поэтому исследуемые образцы вводили в виде раствора с помощью шприца через силиконовую прокладку порта ввода. В тех случаях, когда образец представляет собой нерастворимое вещество (например, при определении воды в таблетках, капсулах и гранулах, содержащих нерастворимые вспомогательные вещества), воду экстрагировали с использованием соответствующего растворителя, и для анализа брали надосадочную жидкость.

Содержание воды определяли на трех уровнях концентрации субстанций в диапазоне 70-130% от уровня, принятого за 100% (табл. 2), и в 6 навесках на среднем уровне (табл. 3). Относительное стандартное отклонение не превышало 0,02. Относительная ошибка среднего составила 1%. Полученные результаты позволили предложить методику кулонометрического определения воды в лекарственных формах.

Таблица 2

Определение воды на трёх уровнях концентрации в субстанциях (n=5, Р=95%)

Таблица 3

Метрологические характеристики определения воды на среднем уровне концентрации в субстанциях аминопенициллинов (n=6, Р=95%)

Учитывая, что некоторые вспомогательные вещества таблеток, капсул и гранул для приготовления суспензии не растворяются в выбранном растворителе и для того, чтобы убедиться, что предложенная методика позволяет определять как кристаллизационную, так и гигроскопическую воду в них, было проведено определение воды в зависимости от времени растворения навески из лекарственной формы. Опыт проводили следующим образом: в 7 пенициллиновых флаконов отвешивали одинаковое количество таблеточной массы/содержимого капсул/гранул, наливали растворитель. Герметично закрывали, хорошо взбалтывали. Содержание воды в первых двух флаконах определяли через 15 мин, в остальных через 30 мин. Как видно из рис. 1, через 30 мин вода полностью извлекается из пробы и процент содержания воды с течением времени не изменяется.

(а) (б)  (в)

Рис. 1. Содержание воды в таблетках ампициллина (а), капсулах (б) и гранулах амоксициллина (в) в зависимости от времени растворения в растворителе.

Содержание воды в лекарственных препаратах определяли на трех уровнях концентрации вещества в диапазоне 70-130% от уровня, принятого за 100% (табл. 4), и в 6 навесках на среднем уровне (табл. 5). Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02.

Таблица 4

Определение воды на трёх уровнях концентрации в лекарственных препаратах аминопенициллинов (n=5, Р=95%)

Таблица 5

Метрологические характеристики определения воды на среднем уровне концентрации в лекарственных препаратах аминопенициллинов (n=6, Р=95%)

Выводы

Установлено, что по содержанию воды субстанции и лекарственные препараты аминопенициллинов отвечают требованиям нормативной документации. Разработанная методика кулонометрического определения содержания воды в субстанциях и лекарственных препаратах амоксициллина, ампициллина и его натриевой соли с помощью электрогенерированного в неводной среде йода может быть использована для включения в раздел нормативной документации «Вода».

Рецензенты:

Егорова С.Н., д.фарм.н., профессор, заведующая кафедрой фармации факультета повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Казань.

Шакирова Д.Х., д.фарм.н., доцент, профессор кафедры управления и экономики фармации ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России, г.Казань.