Идентификация производителей и определение действующих веществ лекарственных средств цветометрическим методом в ближней ИК-области с использованием смартфона

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложен недеструктивный способ анализа лекарственных средств (нестероидные противовоспалительные, фторхинолоны, ацетилсалициловая кислота, винпоцетин, тетрациклины) по диффузному отражению ИК-излучения с использованием смартфона и напечатанного на 3D-принтере устройства. Установлено, что диффузное отражение ИК-излучения (850 нм) от таблетированных лекарственных средств можно зафиксировать с помощью камеры смартфона. Блистерная упаковка и оболочка таблетки незначительно снижают интенсивность сигнала диффузного отражения света с длиной волны 850 нм, что подтверждается сравнительным анализом результатов цветометрического измерения в образцах лекарственных средств, находящихся в упаковке, без упаковки и на расколе таблеток. Наблюдается корреляция аналитического сигнала с концентрацией действующего вещества вне зависимости от варианта исследования. Массив данных обрабатывали методами главных компонент (PCA), иерархического кластерного анализа (HCA), частичной регрессии метода наименьших квадратов (PLS) и методом наименьших квадратов с применением программного обеспечения для смартфонов PhotoMetrix PRO®. Показано, что с помощью данных алгоритмов можно идентифицировать препараты по их производителю и определить концентрацию действующих веществ. Цветометрические сигналы от таблеток одного производителя образуют отдельные кластеры на дендрограммах, созданных с использованием алгоритма HCA. Данные, полученные с помощью PCA, указывают на расположение сигналов от таблеток разных производителей в отдельных квадрантах, что способствует проведению идентификации фармацевтической компании. Рассмотрено использование хемометрических методов анализа для определения концентрации действующего вещества.

Об авторах

В. Г. Амелин

Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых; Всероссийский государственный центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов

Автор, ответственный за переписку.
Email: amelinvg@mail.ru
Россия, ул. Горького, 87, Владимир, 60000; Звенигородское шоссе, 5, Москва, 123022

О. Э. Емельянов

Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Email: amelinvg@mail.ru
Россия, ул. Горького, 87, Владимир, 60000

А. В. Третьяков

Всероссийский государственный центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов

Email: amelinvg@mail.ru
Россия, Звенигородское шоссе, 5, Москва, 123022

Список литературы

  1. Косенко В.В., Трапкова А.А., Тарасова С.А. Организация государственного контроля качества лекарственных средств на базе федеральных лабораторных комплексов // Вестник Росздравнадзора. 2012. № 6. С. 17.
  2. Кузьмина Н.Е., Моисеев С.В., Романов Б.К. Проблемы использования метода БИК-спектрометрии для установления подлинности действующего вещества в лекарственных препаратах // Ведомости научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2021. № 11(1). С. 49. https://doi.org/10.30895/1991-2919-2021-11-1-49-54
  3. Балыклова К.С., Титова А.В., Садчикова Н.П., Родионова О.Е., Шишова Е.Ю., Скударева Е.Г., Горпинченко Н.В. Анализ таблеток ацетилсалициловой кислоты методом ИК-спектроскопии в ближней области // Вестник Росздравнадзора. 2013. № 2. С. 62.
  4. Басова Е.М., Литвиненко Ю.Н., Полотнянко Н.А. Определение производителей лекарственных препаратов с применением ИК-спектроскопии и метода главных компонент // Вестник международного университета природы, общества и человека "Дубна". 2019. Т. 43. № 2. С. 7.
  5. Басова Е.М., Полотнянко Н.А Стратегия выявления возможной фальсификации лекарственных препаратов на примере таблеток "Ацетилсалициловая кислота" и "Парацетамол"// Вестник международного университета природы, общества и человека "Дубна". 2020. Т. 49. № 4. С. 3.
  6. Моногарова О.В., Осколок К.В., Апяри В.В. Цветометрия в химическом анализе // Журн. аналит. химии. 2018. Т. 73. № 11. С. 857. https://doi.org/10.1134/S0044450218110063
  7. Апяри В.В., Горбунова М.В., Исаченко А.И. Дмитриенко С.Г., Золотов Ю.А. Использование бытовых цветорегистрирующих устройств в количественном химическом анализе // Журн. аналит. химии. 2017. Т. 72. № 11. С. 963. https://doi.org/10.7868/S0044450217110019
  8. Иванов В.М., Кузнецова О.В. Химическая цветометрия: возможности метода, области применения и перспективы // Успехи химии. 2001. Т. 70. № 5. С. 411. https://doi.org/10.1070/RC2001v070n05ABEH000636
  9. Huang X., Xu D., Chen J., Liu J., Li Y., Song J., Ma X., Guo J. Smartphone-based analytical biosensors // Analyst. 2018. V. 143. Р. 5330. https://doi.org/10.1039/c8an01269e
  10. Rezazadeh M., Seidi Sh., Lid M., Pedersen-Bjergaard S., Yamini Y. The modern role of smartphones in analytical chemistry // Trends Anal. Chem. 2019. V. 118. Р. 548. https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.06.019
  11. Амелин В.Г., Шаока З.А.Ч., Большаков Д.С. Твердофазно-флуориметрическое определение тетрациклинов в лекарственных препаратах на целлюлозной бумаге и тонком слое силикагеля с использованием смартфона // Хим.-фарм. журн. 2021. Т. 55. № 3. С. 52. (Amelin V.G., Shogah Z.A.C., Bolshakov D.S. Solid-phase fluorimetric determination of tetracyclines in medicinal preparations on cellulose paper and in thin-layer silica gel using a smartphone // Pharm. Chem. J. 2021. V. 55. № 3. P. 964.)
  12. Амелин В.Г., Шаока З.А.Ч., Большаков Д.С. Твердофазно-флуориметрическое определение хинолонов на целлюлозной бумаге и в тонком слое силикагеля в лекарственных препаратах с использованием смартфона // Журн. аналит. химии. 2021. Т. 76. № 7. С. 593. (Amelin V.G., Shogah Z.A.C., Bolshakov D.S. Solid-phase-fluorimetric determination of quinolones in medicinal preparations on cellulose paper and in a thin silica layer using a smartphone // J. Anal. Chem. 2021. V. 76. P. 797.)
  13. Амелин В.Г., Шаока З.А.Ч., Большаков Д.С., Третьяков А.В. Цифровая цветометрия индикаторных тест-систем с использованием смартфона и хемометрического анализа при определении хинолонов в лекарственных препаратах // Журн. прикл. спектроскопии. 2022. Т. 89. № 1. С. 84.
  14. Амелин В.Г., Шаока З.А.Ч., Большаков Д.С. Твердофазно-флуориметрическое определение некоторых нестероидных противовоспалительных средств в лекарственных препаратах с использованием смартфона // Хим.-фарм. журн. 2021. Т. 55. № 9. С. 54. (Amelin V.G., Shogah Z.A.C., Bolshakov D.S. Solid-phase fluorimetric determination of some nonsteroidal anti-inflammatory drugs in medicines with the aid of a smartphone // Pharm. Chem. J. 2021. V.55. № 9. P.964.)
  15. Böck F.C., Helfer G.A., da Costa A.B., Dessuy M. B., Ferrão M. F. PhotoMetrix and colorimetric image analysis using smartphones // J. Chemometrics. 2020. V. 34. Р. 1. https://doi.org/10.1002/cem.3251
  16. Helfer G.A., Magnus V.S., Böck F.C., Teichmann A., Ferrão M.F., da Costa A.B. PhotoMetrix: An application for univariate calibration and principal components analysis using colorimetry on mobile devices // J. Braz. Chem. 2017. V. 28. Р. 328. https://doi.org/10.5935/0103-5053.20160182
  17. Rateni G., Dario P., Cavall F. Smartphone-based food diagnostic technologies: A Review // Sensors. 2017. V. 17. Р. 1. https://doi.org/10.3390/s17061453
  18. Амелин В.Г., Шаока З.А.Ч., Третьяков А.В. Анализ молочной продукции: определение массовой доли молочного жира и выявление фальсификации смартфоном с приложением РhotoMetrix PRO®// Журн. аналит. химии. 2024. Т. 79. № 1. С. 50.
  19. Родионова О.Е., Померанцев А.Л. Хемометрика: достижения и перспективы // Успехи химии. 2006. Т. 75. № 4. С. 302. https://doi.org/10.1070/RC2006v075n04ABEH003599

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024