Determinación espectrofluorométrica de orfenadrina, dimenhidrinato y cinarizina mediante técnicas directas y sincrónicas con evaluación del verdor.

May 28, 2023

Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 13549 (2023) Citar este artículo

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Detalles de métricas

La orfenadrina (ORP), el dimenhidrinato (DMN) y la cinarizina (CNN) se investigaron utilizando métodos espectrofluorométricos sensibles al verde. Método que utilicé para la determinación de DMN en ácido clorhídrico (HCl) 0,1 M y dodecilsulfato de sodio (SDS) al 1,0 % a 286 nm después de λex 222 nm, mientras que para la determinación de ORP en SDS al 1,0 % p/v implica medir la fluorescencia a 285 nm después de λex 220 nm. Para DMN y ORP, los límites de detección y cuantificación fueron 2,99 y 4,71 y 9,08 y 14,29 ng/ml, respectivamente. Los rangos de DMN y ORP fueron de 0,10 a 1,0 y de 0,04 a 0,5 µg/ml, respectivamente, en solución acuosa micelar. En el método II, las intensidades derivadas de DMN y CNN se midieron a una longitud de onda fija diferente entre las longitudes de onda de excitación y emisión (Δλ) = 60 nm a 282 y 322 nm, en el cruce por cero entre sí, respectivamente. Los límites de detección y cuantificación para DMN y CNN fueron 1,77 y 0,88 ng/ml y 5,36 y 2,65 ng/ml, respectivamente, en todo el rango de 0,1 a 1,0 µg/ml para DMN y CNN. La linealidad se determinó perfectamente a través de los valores más altos del coeficiente de correlación que van desde 0,9997 a 0,9999 tanto para el método directo como para el síncrono. La precisión de los métodos propuestos también se confirmó mediante los valores más bajos de la desviación estándar que oscilaron entre 0,39 y 1,11. La técnica se amplió para analizar esta mezcla en tabletas combinadas y mezclas preparadas en laboratorio. La validación del método se realizó dependiendo de las recomendaciones de la conferencia internacional de armonización (ICH). Un análisis de los datos estadísticos reveló una alta concordancia entre los datos propuestos y la metodología de comparación. Tres métodos de evaluación diferentes demostraron el carácter ecológico de la técnica.

El dimenhidrinato (DMN; Fig. 1A) se clasifica como una mezcla de 2-(difenilmetoxi)-N,N-dimetiletanolamina y 8-cloro-3,7-dihidro-1,3-dimetil-1H-purina-2,6. -diona1. La N,N-dimetil-2-[(2-metil fenil) fenil metoxi] etanamina es citrato de orfenadrina (ORP; Fig. 1B)1. El nombre químico de la cinarizina (CNN; Fig. 1C) es (E)-1-(difenilmetil)-4-(3-fenilprop-2-enil)piperazina2. DMN, ORP y CNN han sido reconocidos como medicamentos en la Farmacopea Británica (BP)2 y la Farmacopea de los Estados Unidos (USP)3. DMN y CNN son fármacos antihistamínicos con propiedades sedantes y antimuscarínicas. Se utilizan principalmente como antiemético para tratar y prevenir el mareo. Además, tratan los síntomas de vértigo y náuseas provocados por la enfermedad de Meniere y otras anomalías vestibulares4. En las formas farmacéuticas en tabletas como (Arlevert® y Cizinate®), CNN y DMN se combinan en una proporción farmacéutica de 1:2 p/p. Durante más de tres décadas, la combinación fija de 20 mg de cinarizina y 40 mg de dimenhidrinato se ha utilizado para tratar el vértigo por diversas razones. El doble mecanismo de acción se debe al bloqueador de los canales de calcio cinarizina, que afecta principalmente al sistema vestibular periférico, y al dimenhidrinato, que afecta en gran medida al sistema vestibular central5.

Fórmulas químicas de: (A) dimenhidrinato (DMN). (B) citrato de orfenadrina (ORP). (C) cinarizina (CNN).

Debido a la superposición entre los espectros de excitación y emisión de DMN y CNN, podrían surgir problemas de selectividad específicos, especialmente en análisis de múltiples fármacos. Este problema se resolvió mediante espectroscopia de fluorescencia sincrónica (SFS). Nuestra técnica es una forma de SFS conocida como espectroscopia de fluorescencia síncrona de longitud de onda constante, que emplea una diferencia constante entre longitudes de onda (CWSFS). Como resultado, SFS tiene una ventaja significativa sobre la fluorescencia tradicional, ya que aumenta la resolución espectral y la divergencia de la luz. El método SFS y la amplitud derivada trabajan juntos para brindar una resolución excelente para ambos medicamentos6.

Según la literatura, algunos informes para la estimación de DMN, como la espectrofotometría ultravioleta (UV)7,8. Tanto DMN como CNN se estimaron mediante cromatografía en capa fina (TLC), métodos densitométricos RP-HPLC9. Otros métodos como técnicas voltamétricas10, cromatografía líquida (LC): espectrometría de masas en tándem por electropulverización11 y otras técnicas diversas12. Al mismo tiempo, se podrían utilizar técnicas analíticas versátiles para la estimación del ORP, como RP-HPLC13,14, espectrofotometría derivada15,16,17, cromatografía líquida, espectrometría de masas/espectrometría de masas (LC-MS/MS)18 y métodos quimiométricos19. . Se han empleado diferentes técnicas analíticas para determinar el CNN, como la cromatografía líquida de alta resolución en fase inversa (RP-HPLC)20, la técnica espectrofotométrica de derivatización21,22,23, la espectrofluorimetría24,25 y la técnica voltamétrica26. Tanto DMN como CNN se estimaron mediante cromatografía de capa fina (TLC), métodos RP-HPLC7,9.

Al examinar la literatura, se encontró que no había informes previos sobre la técnica fluorométrica micelar convencional para la determinación de DMN u ORP o la técnica fluorométrica sincrónica para la evaluación de una mezcla combinada de DMN y CNN.

El objetivo de este estudio es utilizar la técnica convencional estándar (Método I) para evaluar ORP o DMN solo y determinar simultáneamente DMN en presencia de CNN mediante el uso de espectroscopía de fluorescencia sincrónica de primera derivada (FDSFS) como su coformulación en una tableta. forma de dosificación (Método II). Es claro detectar una superposición significativa entre DMN y CNN mientras se escanean sus espectros de fluorescencia nativos. FDSFS es un método bien conocido para separar subjetiva y cuantitativamente dicha mezcla (Método II). Estas dos técnicas espectrofluorométricas sencillas y extremadamente ecológicas son lo suficientemente sensibles como para cuantificar DMN, ORP y CNN en tabletas y cápsulas comerciales. Este trabajo reporta exclusivamente la primera determinación espectrofluorimétrica directa (mediante fluorescencia nativa) de dimenhidrinato y orfenadrina. Además, el trabajo incluye, por primera vez, el uso de la técnica espectrofluorométrica sincrónica para la determinación concurrente de dimenhidrinato y cinarizina.

El espectrofluorofotómetro Shimadzu RF-6000 con una lámpara de flash de xenón de 150 W, modo de alta sensibilidad, factor de suavizado de 10,00, ancho de hendidura de 5,00 nm y celda de cuarzo de 1,00 cm se ajustó para el método de medición espectrofluorométrico convencional. Con escaneo en el rango de 200 a 600 nm, se realizaron mediciones espectrofluorométricas sincrónicas a Δλ = 60 nm. Se utilizó el software Cary Eclipse para recopilar los datos que se habían guardado. Los espectros de la primera derivada se alteraron con un tamaño de filtro de 19,00 y un espaciado de 1,00 nm. Las ventanas de excitación y emisión fueron de 10 nm y se eligió una velocidad de exploración de 12.000 nm/min. El pH se modificó utilizando un medidor de pH (Consort, NV P-901, Bélgica). El sonicador era un Sonix IV tipo SS101H 230 de EE. UU. Balanza electrónica sartorius Entris 224-IS balanza de laboratorio Modelo: 224-IS.

EPICO suministró dimenhidrinato (DMN) y citrato de orfenadrina (ORP) (el décimo del Ramadán en El Cairo, Egipto). La empresa árabe y farmacéutica El-Amereya, El Cairo, Egipto, proporcionó la cinarizina.

Se certificó que la pureza de DMN y CNN era del 100,13% y 100,01%, respectivamente, comprobada mediante el método de comparación9.

Se certificó que la pureza del ORP era del 100,19 % mediante el método de comparación15.

Las tabletas de Dramanex® contienen 50,0 mg de DMN (lote n.º 11224), producidas por Al-kahira, Shoubra, Egipto, y traídas de una farmacia local en Egipto.

Cada una de las ampollas de Norflex® contiene 30,0 mg/ml de ORP (lote n.º 210697), producidas por EPICO, 10.º Ramadán, El Cairo, Egipto.

Las cápsulas de Cinnarizine®-75 mg (lote n.º 2170003) contienen 75 mg de CNN producidas por la compañía farmacéutica árabe El-Amereya, El-Amereya, El Cairo, Egipto, compradas en una farmacia local en Egipto.

Para preparar tabletas preparadas combinadas de DMN y CNN en su proporción farmacéutica 2:1 p/p, se combinaron los siguientes ingredientes: 20,0 mg de DMN, 10,0 mg de CNN, 15,0 mg de lactosa, 20,0 mg de talco en polvo, 15,0 mg de maíz. almidón y 10,0 mg de estearato de magnesio.

Se utilizaron productos químicos de grado analítico y disolventes de grado HPLC. El metanol, el etanol, el acetonitrilo y el n-propanol se adquirieron en calidad HPLC de Sigma-Aldrich (Alemania). Al mismo tiempo, se adquirió acetona de calidad analítica de EL-Nasr Pharmaceutical Chemical Co. (ADWIC, El Cairo, Egipto).

Los tensioactivos como dodecilsulfato de sodio (SDS) al 94%, carboximetilcelulosa (CMC), tween 80, cetrimida y β-ciclodextrina (β-CD) se adquirieron de EL-Nasr Pharmaceutical Chemical Co. (ADWIC, El Cairo, Egipto). Se han preparado en soluciones acuosas que contienen 1,0% p/v.

También se utilizaron reactivos como hidróxido de sodio, ácido bórico, ácido fosfórico, ácido acético y ácido clorhídrico. Además, fueron comprados a EL-Nasr Pharmaceutical Chemical Co. (ADWIC, El Cairo, Egipto). Para todos los procedimientos, se utilizó agua desionizada durante todo el proceso. Combinando los volúmenes apropiados de ácido fosfórico 0,04 M, ácido bórico 0,04 M y ácido acético 0,04 M y corrigiendo el pH con hidróxido de sodio 0,2 M, se creó el tampón Britton Robinson con un rango de pH de 2,2 a 11,5.

Se generaron soluciones madre estándar de DMN y CNN disolviendo 10 mg en un matraz volumétrico con 100 ml de etanol, mientras que 10 mg de ORP se disolvieron en 5 ml de etanol y luego se completaron hasta la marca con agua desionizada. Luego se hicieron las diluciones adecuadas. Para alcanzar 10 µg/ml, las soluciones de trabajo de los medicamentos probados se prepararon en el disolvente adecuado. Tras el enfriamiento, el ORP permaneció constante durante tres días sin cambios, mientras que DMN y CNN debían estar recién preparados2. Debido a su fotosensibilidad, todos los medicamentos deben protegerse de la luz cubriéndolos con papel de aluminio.

Los volúmenes elegidos de la solución estándar de trabajo de DMN (10 µg/ml) se colocaron en matraces volumétricos de 10 ml. La concentración final estuvo en el rango lineal (0,10–1,0 µg/ml); por lo tanto, después de eso se agregaron 0,6 ml de HCl 0,1 M y 1,80 ml de SDS al 1,0 % p/v. Luego se completó el volumen con agua desionizada. Se midió la intensidad de la fluorescencia a 222/286 nm. La intensidad relativa de fluorescencia (RFI) se representó frente a las concentraciones de fármaco relevantes en µg/ml después de completar el experimento en blanco en paralelo. Entonces se podría derivar la ecuación de regresión.

Se transfirieron alícuotas de solución estándar de trabajo de ORP a varios matraces volumétricos de 10 ml, se añadió 1,0 ml de SDS al 1,0 % p/v y el volumen se completó con agua desionizada para que la concentración de ORP estuviera dentro de la extensión lineal ( 0,04–0,50 µg/ml). La intensidad de la fluorescencia se determinó a 220/285 nm. Después de realizar el experimento en blanco en paralelo, se realizaron gráficos de la intensidad relativa de fluorescencia (RFI) y las concentraciones de fármaco relacionadas en µg/ml. Luego, se creó la ecuación de regresión.

En varios matraces volumétricos de 10 ml, se transfirieron alícuotas de soluciones estándar de trabajo de DMN y CNN que abarcaban el rango lineal de (0,1–1,0 µg/ml para DMN y CNN). Se añadió 1 ml de SDS al 1,0 % p/v y se diluyó hasta la marca con agua desionizada. Luego, los SFS de las soluciones se capturaron a una diferencia de longitud de onda constante de Δλ de 60 nm. Luego, se generaron los espectros de fluorescencia sincrónica de primera derivada (FDSFS) de DMN y CNN. Para DMN y CNN, las amplitudes máximas de los espectros de la primera derivada (1D) se midieron a 282 nm y 322 nm, respectivamente. Para cualquier error de medición, se realizaron experimentos en blanco paralelos. Luego se crearon el gráfico de calibración y las ecuaciones de regresión adjuntas trazando la amplitud máxima de los espectros 1D frente a la concentración del fármaco en µg/ml.

Siguiendo las directrices ICH Q2 (R1)27, se investigaron las características típicas de validación adoptando los siguientes procedimientos:

La linealidad se evaluó mediante inspección visual de un gráfico de señales en función de la concentración del analito. La relación lineal se evaluó mediante análisis de regresión. Se calculan el coeficiente de correlación, la intersección con el eje y, la pendiente de la recta de regresión y la suma residual de cuadrados. Además, también se calculó un análisis de la desviación de los puntos de datos reales de la línea de regresión. Según lo recomendado por ICH, se investiga un mínimo de 5 concentraciones.

El rango se derivó de estudios de linealidad. Se estableció confirmando que el procedimiento analítico proporciona un grado aceptable de linealidad, exactitud y precisión cuando se aplica a muestras que contienen cantidades de analito dentro o en los extremos del rango especificado del procedimiento analítico. Para el ensayo de una sustancia farmacológica o un producto terminado, el rango normalmente es del 80 al 120% de la concentración de prueba.

La precisión se estableció en todo el rango especificado del procedimiento analítico comparando los resultados del procedimiento analítico propuesto con los de un segundo procedimiento bien caracterizado, cuya precisión se establece. La precisión de los datos recomendados debe evaluarse utilizando un mínimo de 9 determinaciones en un mínimo de 3 niveles de concentración que cubran el rango especificado (3 concentraciones/3 réplicas de cada uno del procedimiento analítico total). La precisión se informó como porcentaje de recuperación mediante el ensayo de la cantidad conocida de analito agregado en la muestra.

LOD es la concentración más baja que podría detectarse y calcularse a 3,3 Sa/b, mientras que LOQ es la concentración más baja que podría cuantificarse en términos de exactitud y precisión y calcularse a 10 Sa/b.; donde Sa significa que la desviación estándar de la intersección de la línea de regresión es b, la pendiente del gráfico de calibración.

La evaluación de la precisión incluye precisiones intradiarias e interdiarias utilizando un mínimo de 9 determinaciones que cubran el rango especificado para el procedimiento (3 concentraciones/3 repeticiones cada una). Los datos recomendados para la precisión incluyen la desviación estándar y la desviación estándar relativa (coeficiente de variación).

La robustez se verificó evaluando el efecto de pequeños cambios deliberados en diferentes parámetros experimentales, incluidas las variaciones en el pH (1,3 ± 0,2) y el volumen del ácido (0,6 ml ± 0,2 ml) y el surfactante 1% p/v SDS (1,8 ml ± 0,2 ml) para DMN, (1 ml ± 0,2 ml) para ORP en el Método I y 1 % p/v SDS p/v (1 ml ± 0,2 ml) para DMN y CNN en el Método II.

La selectividad se evaluó mediante pruebas de interferencia de excipientes en las formulaciones farmacéuticas utilizando ambos métodos, incluidos talco, estearato de magnesio o lactosa.

A partir de sus soluciones madre típicas, se produjeron mezclas sintéticas de CNN y DMN en el rango de concentración que se muestra en la Tabla S1 en varias proporciones. Las mezclas se manejaron siguiendo la sección "Métodos para gráficos de calibración". (Método II). Las amplitudes máximas de los espectros sincrónicos 1D y los porcentajes de recuperación se calcularon simultáneamente para cada fármaco utilizando los gráficos de calibración construidos o las ecuaciones de regresión correspondientes.

Se trituraron y mezclaron bien diez comprimidos de Dramanex®. Para lograr un analito de 100,0 µg/ml, se colocó una cantidad equivalente a 10,0 mg de analito en un matraz volumétrico de 100 ml y se extrajo con etanol. Después de 30 minutos de sonicación, se filtró la solución.

Se combinaron completamente los contenidos de cinco ampollas de Norflex® que contenían ORP. La solución se midió adecuadamente y se vertió en matraces volumétricos de 100 ml antes de terminar con agua desionizada.

Luego se prepararon las soluciones de trabajo (0,10–1,0 µg/mL para DMN y 0,04–0,50 µg/mL para ORP) mediante dilución con agua. Como se mencionó anteriormente, finalmente se realizaron experimentos de ensayo espectrofluorimétrico (Método I) y cálculos de porcentajes de recuperación.

Se mezcló bien el contenido de diez cápsulas de cinnarizine®. Luego se pesó una cantidad de analito en polvo ≡ 10 mg, se añadió a matraces volumétricos de 100 ml y se completó hasta la marca con etanol. Se aplicó sonicación durante media hora y luego se filtraron las muestras. Las soluciones de trabajo (0,10–1,0 µg/ml) se diluyeron con agua. Como se mencionó anteriormente, finalmente se realizaron experimentos de ensayo espectrofluorimétrico (Método II) y cálculos de porcentajes de recuperación.

Se pesaron diez tabletas preparadas en el laboratorio con una proporción medicinal de 1:2 p/p para CNN y DMN, se combinaron completamente, se molieron finamente y luego se comprimieron. En un matraz aforado de 100 mL se colocó una porción del polvo igual a 10,0 mg de CNN y 20,0 mg de DMN. Se transfirieron aproximadamente 80 ml de etanol y las soluciones se sonicaron durante 30 minutos, se completaron con el mismo disolvente y se filtraron. Se siguió el proceso descrito anteriormente. Como se muestra arriba, se llevó a cabo el análisis de espectroscopía de fluorescencia sincrónica de primera derivada (FDSFS) (Método II). Las cantidades de cada medicamento en los comprimidos coformulados se calcularon mediante ecuaciones de regresión específicas para cada fármaco.

DMN, ORP o CNN exhiben fluorescencia nativa en sus soluciones etanólicas a longitudes de onda de 222/286 nm, 220/285 nm y 250/308 nm, respectivamente, como se presenta en (Fig. 2). Como se muestra en (Fig. 3), la adición de 1% SDS p/v mejoró significativamente los espectros de emisión de 0,4 µg/mL de DMN en una solución acuosa ácida a 286 nm y 0,4 g/mL de ORP en su solución acuosa a 285 nm. . Como resultado, se propuso un nuevo método espectrofluorimétrico convencional, exacto y preciso para determinar directamente los dos analitos en formulaciones farmacéuticas y en polvo a granel (Método I).

Los espectros de excitación y emisión de la solución etanólica de 0,4 µg/mL: a, b, c son los espectros de excitación del dimenhidrinato (DMN), orfenadrina (ORP) y cinarizina (CNN). Mientras que a′, b′, c′ son los espectros de emisión de dimenhidrinato (DMN), orfenadrina (ORP) y cinarizina (CNN).

Los espectros de fluorescencia de 0,40 µg/ml de: (A) a, a′ Solución acuosa ácida de dimenhidrinato DMN. b, b′ Solución micelar ácida acuosa de DMN. (B) a, a′ Solución acuosa de citrato de orfenadrina ORP. b, b′ Solución micelar acuosa de ORP.

Se observó una superposición significativa entre los espectros de emisión de DMN y CNN, que la espectrofluorometría convencional no pudo separar (Fig. 2).

El SFS de DMN y CNN se escaneó a numerosos Δλ (20–200 nm) para seleccionar el Δλ óptimo en el que ambos analitos exhiben alta sensibilidad y selectividad. La Figura 4A, C muestra que los espectros de fluorescencia sincrónicos de DMN y CNN se superpusieron, ya que los espectros de luminiscencia de CNN interfieren en gran medida con los de DMN. En consecuencia, no es fácil cuantificarlos y separarlos simultáneamente; Debido a eso, el SFS de las diferentes concentraciones de CNN no lee cero en los máximos de DMN; Por lo tanto, se adoptó la primera derivada SFS para estimar los dos fármacos simultáneamente. DMN podría determinarse mediante FDSFS a 282 nm en el punto de cruce por cero de CNN, mientras que CNN podría cuantificarse bien a 322 nm en el punto de cruce por cero de DMN, como se muestra en (Fig. 4B y D).

Diferentes concentraciones de DMN y CNN usando condiciones SFS y FDSFS en las que: (A) son condiciones SFS (a son concentraciones diferentes de DMN que comienzan desde 0,1 a 1,0 µg/ml y b son 1,0 µg/ml de CNN). (B) son las condiciones FDSFS (a1: a6 son condiciones diferentes de DMN que comienza desde 0,1 a 1,0 µg/ml a 282 nm y b es 1,0 µg/ml de CNN). (C) son las condiciones de SFS (a es 1,0 µg/ml de DMN y b son diferentes concentraciones de CNN que comienzan desde 0,1 a 1,0 µg/ml). (D) son las condiciones FDSFS (a es 1,0 µg/ml de DMN y de b1: b6 son diferentes concentraciones de CNN que comienzan desde 0,1 a 1,0 µg/ml a 322 nm).

El estudio de los factores que afectan la sensibilidad y la selectividad perfeccionó el enfoque. Estos parámetros incluían disolventes, pH, tensioactivos, etc. Los procedimientos propuestos se validaron para analizar DMN, ORP y CNN en formas de dosificación farmacéutica y a granel.

Se examinaron seis disolventes para encontrar el mejor para el análisis farmacéutico fluorométrico con la máxima intensidad de luminiscencia.

Entre los disolventes que se han estudiado se encuentran agua desionizada, acetonitrilo, etanol, metanol, n-propanol y acetona. En ambas técnicas, el agua desionizada fue el diluyente más eficaz ya que mejora en gran medida la intensidad de fluorescencia relativa del dimenhidrinato, la orfenadrina y la cinarizina en comparación con otros disolventes diluyentes; (Figs. 5, 6, 7—(A) esta característica mejorada se observa con mayor frecuencia con fluoróforos que tienen grandes momentos dipolares en estado excitado, lo que resulta en cambios espectrales de fluorescencia a longitudes de onda más largas en solventes polares. Por lo tanto, se eligió como el óptimo disolvente en todos los estudios. Además, el agua es el disolvente más ecológico en comparación con otros disolventes, por lo que su selección tiene un impacto significativo en el carácter ecológico de los métodos desarrollados.

Optimización de las condiciones experimentales para la determinación de DMN: (A) efecto del disolvente diluyente. (B) efecto del pH. (C) efecto del volumen de HCl 0,1 N. (D) efecto de los tensioactivos. (E) efecto del volumen de 1,0% p/v de SDS.

Optimización de las condiciones experimentales para la determinación de ORP: (A) efecto del disolvente diluyente. (B) Efecto del tensioactivo. (C) Efecto del volumen de 1,0 % p/v de SDS.

Optimización de condiciones sincrónicas para la determinación de DMN y CNN: (A) efecto del disolvente diluyente. (B) Efecto del tensioactivo. (C) Efecto del mejor volumen de 1,0 % p/v de SDS.

La fluorescencia convencional de DMN (Método I) muestra una intensidad de fluorescencia mejorada al disminuir el pH de la solución del analito. Se investigaron el tampón Britton Robinson (2,2–11,5), ácido clorhídrico (HCl) 0,1 M, ácido sulfúrico (H2SO4) 0,1 M y ácido fosfórico (H3PO4) 0,1 M e hidróxido de sodio (NaOH). DMN es un fármaco débilmente básico con un pKa de 8,87. El FI máximo para DMN se observó en HCl 0,1 M. A este pH, el DMN está completamente protonado. Además, al compararlo con otros ácidos, se descubrió que el HCl 0,1 M es el ácido óptimo ya que produce el FI más alto. Por lo tanto, el análisis de DMN se realizó en HCl 0,1 M (Fig. 5B). La intensidad de la fluorescencia se mejoró utilizando un volumen de HCl 0,1 M entre 0,4 y 0,8 ml. Usando volúmenes inferiores a 0,4 ml, la acidez no fue suficiente para lograr la mayor intensidad de fluorescencia, mientras que a partir de 0,8 ml, la intensidad de fluorescencia disminuyó debido al efecto del átomo pesado del átomo de cloro. El volumen óptimo de HCl 0,1 M fue 0,6 ml (Fig. 5C), ya que proporcionó la intensidad de fluorescencia cuantitativa más alta y, por lo tanto, la intensidad de fluorescencia más alta.

A diferencia de DMN, ORP muestra un ligero aumento en la intensidad de fluorescencia nativa en presencia de ácido clorhídrico 0,1 M. Este efecto se considera insignificante, por lo que no se utilizó ni una solución ácida ni una solución tampón.

Para el SFS de DMN y CNN (Método II), aunque DMN tiene una alta intensidad de fluorescencia en HCl 0,1 M, la estabilidad de CNN se vio muy afectada por el medio ácido debido a su degradación28. Por lo tanto, el análisis simultáneo de ambos analitos se realizó sin acidez.

Se investigaron tres tensioactivos; cetrimida, SDS, CMC y macromoléculas como: tween 80 y β ciclodextrina. Para el método I, se eligió SDS a una concentración de 1,0 p/v por ciento porque aumentaba significativamente la intensidad de fluorescencia de DMN y ORP de forma repetible. 5D y 6B. También se investigaron volúmenes de SDS de 0,2 a 2 ml. Se encontró que 1,8 y 1,0 ml eran los mejores ya que proporcionaban el IF más alto para DMN y ORP, respectivamente (Figs. 5E y 6C). Para el método II, el SDS fue el mejor surfactante; 1 ml de SDS al 1,00 % podría mejorar significativamente la SFS de DMN y CNN (Fig. 7B, C). El volumen seleccionado de SDS al 1 % produjo altas intensidades de fluorescencia cuantitativa ± 0,2 ml; debajo de los volúmenes seleccionados se encontraron menores FI y superiores los seleccionados produciendo FI constante. El papel del SDS aquí se puede explicar en términos de viscosidad porque, a la concentración de SDS estudiada, no se forman micelas en la solución, pero el SDS usado aumenta la viscosidad de la solución y, por lo tanto, disminuye las colisiones entre las moléculas y, por lo tanto, Disminuye la desintegración sin radiación y la pérdida de energía adicional en forma de calor, lo que conduce a un aumento en la intensidad de la fluorescencia.

Se realizó una variación de Δλ (20–200 nm) para obtener el Δλ adecuado al que se obtuvo la sensibilidad óptima para ambos analitos. La sensibilidad y resolución de la fluorescencia sincrónica se correlacionaron directamente con el valor óptimo de Δλ. Para DMN y CNN, Δλ = 60 nm fue la longitud de onda óptima porque produjo espectros bien definidos con menos interferencia espectral; valores de Δλ más pequeños o mayores que el ideal mostraron un SFI bajo y una separación deficiente.

Los escaneos sincrónicos de orden cero de DMN y CNN a Δλ = 60 nm produjeron espectros superpuestos lo suficientemente inadecuados para analizar ambos fármacos simultáneamente. Por lo tanto, la manipulación matemática de los espectros de fluorescencia sincrónica de orden cero se realizó aplicando diferentes derivadas de órdenes superiores de los espectros de orden cero de los analitos estudiados, como las derivadas de primer, segundo, tercer y cuarto orden. La derivada de primer orden de los espectros fluorescentes sincrónicos logró analizar DMN y CNN con suficiente sensibilidad y alta selectividad, como se ilustra en (Fig. 4B y D).

Siguiendo las recomendaciones de ICH Q2 (R1),27, ambas técnicas se sometieron a pruebas para confirmar que se cumplían los requisitos de validación de linealidad, rango, selectividad, especificidad, límites de detección y cuantificación, exactitud y precisión.

Utilizando los valores RFI o 1D (FDSFS) junto con las concentraciones del fármaco, se determinaron rangos lineales a partir de los gráficos de calibración. Según la metodología fluorométrica (método I), se determinó que los rangos de DMN y ORP eran de 0,1 a 1,0 µg/ml y de 0,04 a 0,5 µg/ml, respectivamente. Se logró una buena correlación entre los valores 1D y las concentraciones del fármaco en el método II en el rango de 0,1 a 1,0 µg/ml tanto para DMN como para CNN a 282 nm y 322 nm, respectivamente. Los resultados del análisis de regresión y las concentraciones seleccionadas se muestran en las Tablas 1 y 2.

La precisión se examinó evaluando concentraciones específicas de los medicamentos investigados dentro del rango lineal y calculando el porcentaje de recuperación, como se muestra en la Tabla 2. Determinando los medicamentos estudiados en las formas farmacéuticas puras y farmacéuticas a través de las concentraciones referidas y comparando los resultados de los medicamentos estudiados. métodos con los métodos de comparación9,14 aplicando la prueba F de razones de varianza y la prueba t de Student, se garantizó la precisión.

Los valores bajos de los límites de detección y cuantificación se ilustran en la Tabla 1, lo que garantiza la sensibilidad de los métodos desarrollados. LOD es la concentración más baja que podría detectarse y calcularse a 3,3 Sa/b, mientras que LOQ es la concentración más baja que podría cuantificarse en términos de exactitud y precisión y calcularse a 10 Sa/b.; donde Sa significa que la desviación estándar de la intersección de la línea de regresión es b, la pendiente del gráfico de calibración.

Para garantizar la consistencia y precisión de los métodos recomendados, se calcularon las siguientes métricas: desviación estándar (SD), media, desviación estándar relativa (RSD) y error porcentual relativo (% de error). La precisión intradiaria (repetibilidad) y la precisión interdiaria se evaluaron evaluando tres concentraciones diferentes y midiéndolas tres veces en el mismo día o durante tres días, respectivamente (Tabla 3). Los resultados mostraron que los enfoques fueron muy precisos (RSD < 2%).

La solidez de las técnicas sugeridas se verificó evaluando el efecto de pequeños cambios deliberados en los parámetros variables involucrados, como en el método I; las variaciones de pH (1,3 ± 0,2) y volumen del ácido (0,6 ml ± 0,2 ml) y tensioactivo 1% p/v SDS (1,8 ml ± 0,2 ml) para DMN, (1 ml ± 0,2 ml) para ORP. Se realizó el método II (1 ml ± 0,2 ml) de SDS al 1 % p/v para DMN y CNN. Se encontró que estos pequeños cambios previstos no afectan las amplitudes RFI o D1, respectivamente, para ambos métodos.

La selectividad se evaluó mediante pruebas de interferencia de excipientes en las formulaciones farmacéuticas utilizando ambos métodos. El talco, el estearato de magnesio o la lactosa no causaron ninguna interferencia. Además, el FDSFS podría cuantificar DMN y CNN de forma independiente en sus cruces por cero. Los % de recuperación obtenidos de los dos fármacos en sus preparaciones farmacéuticas varían entre (99,48–100,74) y (99,00–101,0) con RSD (< 2%) para DMN y ORP (Método I) y para DMN y CNN para (Método II). , respectivamente, indicando la selectividad de los resultados.

El método sincrónico de primera derivada propuesto se utilizó para analizar las dos drogas en su mezcla sintética. Se estudiaron otras proporciones además de su proporción farmacéutica de 2:1 p/p (DMN: CNN). La Tabla S1 mostró porcentajes de recuperación aceptables para ambos medicamentos. La Figura 8A, B indica el SFS y FDSFS de los dos analitos en su mezcla sintética según su proporción farmacéutica.

(A) condiciones de espectroscopía de fluorescencia síncrona (SFS) en Δλ = 60 nm de (a; 0,8 µg/mL DMN, b; 0,4 µg/mL CNN y c; mezcla sintética de DMN y CNN, respectivamente). (B) espectroscopía de fluorescencia sincrónica de primera derivada (FDSFS) a Δλ = 60 nm de (a; 0,8 µg/ml de DMN, b; 0,4 µg/ml de CNN y c; mezcla sintética de DMN y CNN, respectivamente).

En primer lugar, se analizaron DMN, ORP y CNN en sus formas farmacéuticas únicas; tabletas (Dramanex®), ampollas (Norflex®) y cápsulas (Cinnarizine®), respectivamente, mientras que DMN y CNN también se analizaron en su tableta combinada preparada. Los resultados se obtuvieron aplicando la técnica fluorométrica convencional para DMN y ORP y FDSFS para DMN y CNN; luego, los resultados fueron comparados con los de los métodos de comparación9,14. Dado que los valores tabulados de las pruebas t y F29 fueron más significativos que los valores calculados, se confirmó la exactitud y precisión. Además, no se observaron interferencias características de los aditivos, lo que garantiza la alta especificidad de los métodos desarrollados, como se muestra en las Tablas 4 y 5.

Dado el amplio uso de disolventes orgánicos en procesos analíticos, volverse ecológico puede resultar difícil. Cualquier procedimiento analítico puede volverse más ecológico reduciendo el uso de estos disolventes o sustituyéndolos por otros más ecológicos. La ecología de estos métodos se evaluó de dos maneras diferentes. El Índice de Procedimiento Analítico Verde (GAPI) es una herramienta más contemporánea para medir el verde30. Se adhiere a todas las fases del procedimiento, desde la recolección de muestras hasta el tratamiento de basura. Tiene 15 ítems para ser evaluados usando uno de tres grados de color (verde, amarillo o rojo) y proporciona una evaluación detallada para cada etapa de la técnica analítica. La Tabla 6 muestra los perfiles verdes para los métodos espectrofluorométricos sugeridos utilizando la herramienta GAPI. En circunstancias normales, DMN, ORP y CNN deben almacenarse en papel de aluminio y en el refrigerador; por lo tanto, el cuarto parámetro se destacó en amarillo en ambos enfoques. El quinto parámetro está resaltado en amarillo ya que ambos métodos implicaron preparación y filtración de muestras. Los dos pictogramas (10, 11) correspondientes a los reactivos y solventes estaban sombreados en amarillo para DMN debido al uso de algunos químicos peligrosos como ácido clorhídrico, SDS, aunque su uso fue en pequeño volumen; como resultado, su clasificación de peligro para la salud de la asociación nacional de protección contra incendios (NFPA) supera dos; sin embargo, está sombreado en verde para ORP y el método II, ya que su calificación NFPA es 2. Algunos enfoques pueden verse oprimidos por la evaluación GAPI. La cantidad de residuos fue entre 1 y 10 mL; por lo tanto, se tiñó de amarillo en el campo no. 14, mientras que en el campo N° 15 todas las técnicas tuvieron coloración roja debido a que no hubo tratamiento de residuos.

La ecoescala analítica es otra herramienta de evaluación cuantitativa publicada por Van-Akan et al.31. Dependiendo del número de puntos de penalización, se clasifica el verdor del método. El número de pictogramas y palabras de advertencia incluidos en el "Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos" (GHS) y la hoja de datos de la etiqueta de seguridad para cada producto químico o disolvente se registra como puntos de penalización, que luego se deducen de 100. Como se demuestra en la Tabla 6, los métodos verdes superiores recibieron 75 puntos o más, mientras que los buenos verdes recibieron 50 puntos o más. La técnica sincrónica recibió 96, mientras que el método convencional recibió 94 y 96 para DMN y ORP, respectivamente. En cuanto a los criterios analíticos de escala ecológica, ambos enfoques sobresalen. La Asociación Nacional de Protección contra Incendios determinó los puntos de penalización (NFPA)32.

Esto se sobreevaluó utilizando la calculadora analítica de verdor y la métrica AGREE33. La métrica AGREE es un método de evaluación novedoso que depende de los 12 principios de la química analítica verde (GAC), abreviado como SIGNIFICANCE. Parece ser un reloj de pulsera. Los parámetros fueron numerados del 1 al 12, a cada uno se le asignó una puntuación entre 0 y 1, sumando la puntuación final en el medio. Este modelo es de color verde, con tonos de naranja, amarillo y rojo y un verde más claro y profundo. Cuando la puntuación es uno o casi uno, aparece un sombreado verde; cambia a tonos amarillos o rojos cuando es menor que uno. Los métodos espectrofluorimétricos propuestos se evalúan por su verdor utilizando la métrica AGREE, como se muestra en la Tabla 7. El método I para DMN tiene una zona amarilla debido al uso de ácido clorhídrico, que es corrosivo, y una zona roja debido al alto número de muestras examinadas por hora. La hoja de datos de la etiqueta de seguridad muestra dos zonas amarillas debido a la composición de los reactivos y la eliminación de residuos. Esta aplicación se puede descargar de forma gratuita en https://mostwiedzy.pl/AGREE.

Las metodologías creadas son compatibles con las tres herramientas de química analítica verde, lo que explica por qué son simples, sensibles, rápidas y ecológicas.

Se establece un método fluorométrico convencional ecológico, simple y altamente sensible para cuantificar ORP o DMN en formas de dosificación farmacéutica. Además, se utiliza una espectroscopia de fluorescencia síncrona de primera derivada como técnica simple, selectiva y ecológica para determinar DMN y CNN en formas puras y en sus productos farmacéuticos. Debido a la simplicidad y sensibilidad de los métodos propuestos, pueden ser una excelente alternativa a otras técnicas sofisticadas en unidades de control de calidad. Este trabajo, además de ser simple para su aplicación en diferentes unidades de control de calidad en diferentes formas farmacéuticas como se investiga a través de este trabajo, también es altamente sensible como se identifica a través del rango de linealidad para cada fármaco.

Todos los datos generados o analizados durante este estudio se incluyen en este artículo publicado y sus archivos de información complementarios.

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RG llevó a cabo el trabajo de laboratorio, participó en el análisis de datos y participó en el diseño del estudio. MIE y MMT redactaron el manuscrito, llevaron a cabo los análisis estadísticos, concibieron el estudio y dieron seguimiento al trabajo experimental. FI coordinó el estudio, participó en el análisis de datos y ayudó a redactar el manuscrito. Todos los autores dieron la aprobación final para la publicación.

Correspondencia a Rana Ghonim.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Ghonim, R., Tolba, MM, Ibrahim, F. et al. Determinación espectrofluorométrica de orfenadrina, dimenhidrinato y cinarizina mediante técnicas directas y sincrónicas con evaluación del verdor. Informe científico 13, 13549 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-40559-x

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Recibido: 18 de abril de 2023

Aceptado: 12 de agosto de 2023

Publicado: 20 de agosto de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-40559-x

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