Сиротчук Олександр Андрійович Нерухомі хроматографічні фази зі зниженою гідрофобністю у визначенні консервантів та діючих речовин протизастудних засобів методом високоефективної рідинної хроматографії

Краткое описание

Сиротчук Олександр Андрійович, завідувач відділу фізико-хімічних методів аналізу ДП «Центральна лабораторія з аналізу якості лікарських засобів і медичної продукції». Назва дисертації: «Нерухомі хроматографічні фази зі зниженою гідрофобністю у визначенні консервантів та діючих речовин протизастудних засобів методом високоефективної рідинної хроматографії». Шифр та назва спеціальності: 02.00.02 аналітична хімія. Спецрада Д26.001.03 Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Кваліфікаційна наукова
праця на правах рукопису
СИРОТЧУК ОЛЕКСАНДР АНДРІЙОВИЧ
УДК 543.544.5.068.7;615.074
ДИСЕРТАЦІЯ
НЕРУХОМІ ХРОМАТОГРАФІЧНІ ФАЗИ ЗІ ЗНИЖЕНОЮ
ГІДРОФОБНІСТЮ У ВИЗНАЧЕННІ КОНСЕРВАНТІВ ТА
ДІЮЧИХ РЕЧОВИН ПРОТИЗАСТУДНИХ ЗАСОБІВ МЕТОДОМ
ВИСОКОЕФЕКТИВНОЇ РІДИННОЇ ХРОМАТОГРАФІЇ
02.00.02 – аналітична хімія
Хімічні науки
Подається на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей,
результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело
_______________ О.А.Сиротчук
Науковий керівник: Зайцев Володимир Миколайович, член.-кор. НАН
України, доктор хімічних наук, професор
Київ – 2021

ЗМІСТ
Зміст 13
Перелік умовних позначень та скорочень 18
ВСТУП 20
Розділ 1. Сучасні методи визначення якісного та кількісного складу
діючих та допоміжних речовин У лікарських препаратах 20
1.1 Нерухомі фази для обернено-фазової ВЕРХ 28
1.2 Рухомі фази для обернено-фазової ВЕРХ 30
1.3 ОФРХ для розділення полярних сполук та фармпрепаратів 31
1.3.1 Висока спорідненість до ліпофільних сполук 31
1.3.2 Нееквівалентність властивостей хроматографічних фаз 33
1.3.3 Особливості визначення органічних основ 35
1.3.4 Вплив температури на утримування органічних основ. 37
1.4 Альтернативні методи ОФ ВЕРХ 38
1.4.1 Бімодальні хроматографічні фази, які одночасно містять
функціональні групи гідрофобної та гідрофільної природи. 40
1.4.2 Хроматографічні фази, що мають центри специфічної взаємодії із
фрагментами сполук, що розділюються. 43
1.4.3 Хроматографічні фази, зменшення гідрофобності яких відбувається
за рахунок введення у гідрофобний ланцюг кінцевої полярної
функціональної групи. 44
1.5 Надійність результатів аналізу. Валідація аналітичних методик 46
1.6 Огляд методик кількісного визначення речовин, що досліджувалися в
роботі 48
1.7 Висновки з розділу 1. 54
14
Розділ 2. Засоби вимірювальної техніки. Реагенти. Розчини. Методика
експерименту 56
2.1 Вибір рідинного хроматографа та його компонентів 56
2.2 Парабени на нітрилопропільних колонках 56
2.3 Тримебутин та парабени на пентафлуорофенільній і фенільній НХФ у
порівнянні з октадецильною НХФ 58
2.4 Компоненти протизастудного препарату у порівнянні колонок, що
містять SiO2-AAM, SiO2-ACM НХФ 62
2.5 Прогнозована невизначеність методики 66
2.6 Розрахунки та бази даних 67
Розділ 3. Хроматографічні характеристики нітрильних НХФ У ОФ
варіанті ВЕРХ на прикладі розділення парабенів 68
3.1 Порівняння хроматографічних властивостей SiO2-CN НХФ різних
виробників 69
3.2 Розділення та визначення парабенів у сиропах медичного призначення
на SiO2-CN НХФ 75
3.3 Валідація методики визначення парабенів на НХФ Discovery Cyano 78
1. Придатність хроматографічної системи 79
2. Специфічність 79
3. Лінійність і діапазон застосування 81
4. Збіжність 83
5. Правильність 83
6. Розрахунок невизначеності методики. 89
7. Стабільність розчинів стандартних речови та випробуваних
розчинів 90
15
8. Результати кількісного визначення вмісту парабенів в лікарських
сиропах 91
3.4 Стислі висновки до розділу 3. 92
Розділ 4. Хроматографічні характеристики колонок, що містять
пентафлуорофенільні НХФ та їХ застосування В аналізі
фармацевтичних препаратів, що містять ароматичні фрагменти 93
4.1 Вплив кислотності рухомої фази на утримання 4-гідроксибензойної та
галової кислот 95
4.2 Вплив кислотності рухомої фази на утримання метил- та пропіл
парабенів 97
4.3 Вплив кислотності рухомої фази на утримання тримебутину 99
4.4 Розділення компонентів лікарських сиропів на пентафлуорофенільних
хроматографічних фазах 101
4.5 Вплив концентрації сольового компоненту рухомої фази на утримання
аналітів на пентафлуорофенільній фазі 102
4.6 Вплив температури колонок на хроматографічні характеристики
пентафлуорофенільної фази 103
4.7 Валідація методики визначення тримебутину і парабенів 104
1. Специфічність 104
2. Робасність 106
3. Лінійність і діапазон застосування 106
4. Збіжність та внутрішньо лабораторна збіжність 107
5. Правильність 109
6. Стабільність стандартних та випробувальних розчинів 110
4.8 Стислі висновки до розділу 110
16
Розділ 5. Порівняння хроматографічних характеристик НХФ різної
функціональності (С18, CN, PFP, ACM) у розділенні компонентів
протизустудного засобу 112
5.1 Компоненти протизастудного засобу та їх кислотно-основні
властивості 112
5.2 Фактори утримування парацетамолу, кофеїну та фенілпропаноламіну
при різних значеннях рН за високого вмісту води (90%) в рухомій фазі 113
5.3 Оцінка симетричності хроматографічного піку органічних основ при
рН=7,0 123
5.4 Стислі висновки до розділу 127
Розділ 6. Хроматографічні властивості Бімодальних НХФ із
інкорпорованою полярною вставкою при аналізі водорозчинних
фармацевтичних засобів 129
6.1 Кількісне визначення визначення парацетамолу, фенілпропаноламіну,
кофеїну та хлорфеніраміну малеату із використанням колонки Supelcosil LCABZ та валідація методики 134
1. Валідація методики визначення парацетамолу, фенілпропаноламіну,
кофеїну та хлорфеніраміну малеату 135
2. Специфічність 135
3. Робасність 136
4. Лінійність і діапазон застосування 136
5. Збіжність 138
6. Внутрішньолабораторна сходимість 138
7. Правильність 139
8. Стабільність розчинів 140
6.2 Стислі висновки до розділу 6 141
ВИСНОВКИ 142
17
Додатки 144
додаток А. Термінологія, що застосована у дослідженні. 144
Додаток Б. Хроматограми розділюваних компонентів в порівняльному
дослідженні SiO2-C18, SiO2-PFP і SiO2-Ph. 150
додаток В. Хроматограми медичних сиропів різних виробників
Хроматограми медичних сиропів різних виробників 158
додаток Г. Акти впровадження валідованих методик у практику. 163
додаток Д. СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ ЗДОБУВАЧА 166

Список литературы

ВИСНОВКИ
1. В результаті систематичного вивчення хроматографічних властивостей
комерційних колонок з НХФ SiO2-CN різних виробників встановлено, що у
варіанті ОФ ВЕРХ із високим (85%) вмістом води у рухомій фазі властивості
колонок є значною мірою нееквівалентними. Зокрема, окремі нітрильні
колонки (Hypersil CN, Supelcosil CN) мають аномально-високу метиленову
селективність для парабенів. Для колонки Luna CN завищеними є як
метиленова селективність, так і фактори утримування. Нами запропоновано
пояснення цієї різниці, пов’язане із різною будовою іммобілізованого шару
SiO2-CN НХФ. Взаємодія аналітів із поверхнею «звичайних» нітрильних фаз
зумовлена диполь-дипольними взаємодіями. Підвищена метиленова
селективність НХФ Hypersil CN, Supelcosil CN ймовірно пов’язана з
колапсованою будовою прищепленого шару, яка блокує диполь-дипольні
взаємодії, що зумовлює зміну механізму утримування на дисперсійний.
Натомість для колонки Luna CN НХФ «збуджена» геометрія прищепленого
шару сприяє як міцним диполь-дипольним, так і π-π взаємодіям з аналітом.
2. Показано, що для кількісного визначення парабенів більш доцільно
використовувати нітрильні колонки, що не демонструють аномальних
властивостей. Запропоновано методику кількісного визначення парабенів у 8
лікарських сиропах з використанням хроматографічної колонки Discovery
Cyano, яка потребує в 4-6 разів менше ацетонітрилу при пробопідготовці та в
рухомій фазі порівняно з методиками на SiO2-C18.
3. Показано, що при використанні нерухомих фаз SiO2-PFP та SiO2-Ph
наявність специфічних взаємодій, зокрема диполь-дипольної і π-π взаємодії,
забезпечує в 1,5–2 рази краще утримування полярних органічних кислот,
галової і 4-гідроксибензойної, порівняно з SiO2-C18 НХФ. З тієї ж причини
метилпарабен краще утримується на SiO2-PFP та SiO2-Ph фазах, а більш
гідрофобний пропілпарабен має вищий фактор утримання на SiO2-C18.
Встановлено, що при рН>6,0 фактор утримування тримебутину зростає на
143
усіх досліджених НХФ, що зумовлено переходом катіонної форму
тримебутину в більш гідрофобну молекулярну. Зростання фактору утримання
тримебутину із ростом рН стає менш значним у ряду: SiO2-C18 > SiO2-Ph >
SiO2-PFP, що вказує на зменшення внеску дисперсійних та зростання внеску
специфічних взаємодій в механізми утримання тримебутину від SiO2-C18 до
SiO2-PFP.
4. Диполь-дипольні та диполь-іонні механізми утримування на SiO2-PFP
сприяють розділенню галової і 4-гідроксибензойної кислот, а також порівняно
невисокому утримуванню парабенів і тримебутину. Це дозволило ефективно
розділити ці компоненти і розробити методику кількісного визначення
тримебутину, парабенів та їх домішок в лікарському засобі «Трибудат» з
використанням хроматографічної колонки, що містить Curosil PFP НХФ.
5. На відміну від SiO2-C18 фаз, на бімодальних гідрофобних
хроматографічних фазах типу SiO2-ACM та SiO2-AAM утримання полярних
аналітів відбувається за змішаним дисперсійним та диполь-дипольним
механізмом. Це дозволяє, без використання градієнтного режиму та у
відсутності іон-парних реагентів, повністю і швидко (за 4 хв.) розділити
парацетамол, фенілпропаноламін та кофеін із використанням лише 10%
ацетонітрилу у складі рухомої фази. Колонки різних виробників, заповнені
зазначеними фазами, продемострували високу ступінь ідентичності.
6. Запропоновано експресну та екобезпечну методику кількісного
визначення парацетамолу, кофеїну, фенілпропаноламіну та хлорфеніаміну
малеату в таблетках протизастудної дії з використанням SiO2-ACM або SiO2-
AAM НХФ. Ця методика характеризується високою експресністю
хроматографування (до 9 хв) і потребує меншої кількості органічного
ацетонітрилу в рухомій фазі (до 20% в середньому). Також було оптимізовано
умови пробопідготовки з метою зменшення кількості органічного розчинника
при приготуванні розчинів.