Использование фотогенерированного йода для определения изониазида в твердой дозированной лекарственной форме

Разработана методика ускоренного определения изониазида в твердой дозированной лекарственной форме (ЛФ), основанная на его титровании раствором фотогенерированного йода, который получали в результате облучения вспомогательного раствора, содержащего йодид калия, смесь сенсибилизаторов (эозината натрия, флуоресцеина и аурамина в молярном соотношении 1:1:1) и фосфатный буферный раствор (pH 7,5). Уменьшение содержания титранта в ячейке за счет взаимодействия с физиологически активным соединением (ФАС) — изониазидом — регистрировали по снижению силы тока в амперометрической цепи. Стабилизация тока в цепи амперометрической установки свидетельствовала о полноте протекания реакции и позволяла определить содержание ФАС в ЛФ. Дальнейшее облучение раствора и измерение времени генерации, необходимого для восполнения убыли титранта, также позволяли оценить содержание изониазида в препарате. Методика апробирована на образцах твердой дозированной ЛФ. Установлено что, компоненты таблеточной массы (моногидрат стеарата кальция, полисорбат, кросповидон и картофельный крахмал) не влияют на результаты определения ФАС при условии получения анализируемой формы при комнатной температуре. Найденное содержание изониазида в твердой дозированной форме изменяется в диапазоне 286 – 296 мг и входит в интервал, рекомендованный ОФС.1.4.2.0009.15 (285 – 315 мг), что свидетельствует о соответствии качества препарата стандартам GMP. Линейная зависимость аналитического сигнала от концентрации ФАС наблюдается в интервале 161 – 1610 мг для препарата «Изониазид. Таблетки, 300 мг». Рассчитанные пределы обнаружения и определения изониазида составили 13,5 и 41,0 мг соответственно (как по изменению силы тока, так и по времени генерации титранта). Разработанная методика определения изониазида соответствует требованиям, изложенным в руководстве по валидации биоаналитических методов, проста в выполнении, не требует дорогостоящего оборудования, а следовательно, может быть рекомендована для рутинного контроля показателей качества ЛФ в условиях любой контрольно-аналитической лаборатории.

1. Santos L. G., Pires G. N., Azeredo Bittencourt L. R., et al. Chronobiology: relevance for tuberculosis / Tuberculosis (Edinb). 2012. Vol. 92. N 4. P. 293 – 300. DOI: 10.1016/j.tube.2012.03.006

2. Jhun B. W., Koh W. J. Treatment of Isoniazid-Resistant Pulmonary Tuberculosis / Tuberc. Respir. Dis. (Seoul). 2020. Vol. 83. N 1. P. 20 – 30. DOI: 10.4046/trd.2019.0065

3. Vilchèze C., Jacobs W. R. The isoniazid paradigm of killing, resistance, and persistence in mycobacterium tuberculosis / J. Mol. Biol. 2019. Vol. 431. N 18. P. 3450 – 3461. DOI: 10.1016/j.jmb.2019.02.016

4. Denholm J. T., McBryde E. S., Eisen D. P., et al. Adverse effects of isoniazid preventative therapy for latent tuberculosis infection: a prospective cohort study / Drug, Healthcare Patient Saf. 2014. Vol. 6. P. 145 – 149. DOI: 10.2147/DHPS.S68837

5. Pettit A. C., Bethel J., Hirsch-Moverman Y., et al. Female sex and discontinuation of isoniazid due to adverse effects during the treatment of latent tuberculosis / J. Infect. 2013. Vol. 67. N 5. P. 424 – 432. DOI: 10.1016/j.jinf.2013.07.015

6. Akbar K., Rumina H., Ying Z., et al. Increased expression of efflux pump genes in extensively drug-resistant isolates of Mycobacterium tuberculosis / Int. J. Mycobact. 2016. Vol. 5. P. S150 – S150. DOI: 10.1016/j.ijmyco.2016.09.067

7. Hee K. H., Seo J. J., Lee L. S. Development and validation of liquid chromatography tandem mass spectrometry method for simultaneous quantification of first line tuberculosis drugs and metabolites in human plasma and its application in clinical study / J. Pharmaceut. Biomed. Anal. 2015. Vol. 102. P. 253 – 260. DOI: 10.1016/j.jpba.2014.09.019

8. Denholm J. T., McBryde E. S., Eisen D. P., et al. Adverse effects of isoniazid preventative therapy for latent tuberculosis infection: a prospective cohort study / Drug, Healthcare Patient Saf. 2014. Vol. 6. P. 145 – 149. DOI: 10.2147/DHPS.S68837

9. Fachi M. M., Vilhena R. O., Boger B., et al. LC-QToF-MS method for quantification of ethambutol, isoniazid, pyrazinamide and rifampicin in human plasma and its application / Biomed. Chromatogr. 2020. Vol. 34. N 5. Art. E4812. DOI: 10.1002/bmc.4812

10. Sundell J., Bienvenu E., Birgersson S., et al. Simultaneous quantification of four first line antitubercular drugs and metabolites in human plasma by hydrophilic interaction chromatography and tandem mass spectrometry / J. Chromatogr. B. 2019. Vol. 1105. P. 129 – 135. DOI: 10.1016/j.jchromb.2018.10.027

11. Lee K., Choi Y., Kim K., et al. Quantification of unknown nanoscale biomolecules using the average-weight-difference method / Appl. Sci. 2019. Vol. 9. N 1. Art. 130. DOI: 10.3390/app9010130

12. Laique T., Firdous A., Ashraf A., et al. Development and Validation of HPLC method for finding Isoniazid plasma levels in TB Patients with its Quantification in FDC Therapy / Pak. J. Med. Health Sci. 2019. Vol. 13. N 3. P. 674 – 678. DOI: 10.7324/JAPS.2018.8715

13. Gao S., Wang Z., Xie X., et al. Rapid and sensitive method for simultaneous determination of first-line anti-tuberculosis drugs in human plasma by HPLC-MS/MS: Application to therapeutic drug monitoring / Tuberculosis. 2018. Vol. 109. P. 28 – 34. DOI: 10.1016/j.tube.2017.11.012

14. Mishra P., Albiol-Chiva J., Bose D., et al. / Optimization and validation of a chromatographic method for the quantification of isoniazid in urine of tuberculosis patients according to the european medicines agency guideline / Antibiotics. 2018. Vol. 7. N 4. Art. 107. DOI: 10.3390/antibiotics7040107

15. Bibire N., Olariu R. I., Agoroaei L., et al. Reversed-phase high performance liquid chromatographic analysis of three first line anti-tuberculosis drugs / Revista de Chim. 2018. Vol. 69. N 12. P. 3590 – 3592. DOI: 10.37358/RC.18.12.6799

16. Luyen L. T., Hung T. M., Huyen L. T., et al. Simultaneous determination of pyrazinamide, rifampicin, ethambutol, isoniazid and Acetyl Isoniazid in human plasma by LC-MS/MS method / J. Appl. Pharmaceut. Sci. 2018. Vol. 8. N 9. P. 61 – 73. DOI: 10.7324/JAPS.2018.8910

17. Hakkimane S. S., Guru B. R. Nano formulation analysis: Analytical method development of isoniazid and simultaneous estimation of antitubercular drugs isoniazid and rifampicin by reverse phase high pressure liquid chromatography / Asian J. Pharmaceut. Clinic. Res. 2017. Vol. 10. N 5. P. 330 – 335. DOI: 10.22159/ajpcr.2017.v10i5.17582

18. El Bouazzi O., Badrane N., Zalagh F., et al. Optimization and validation of rapid and simple method for determination of isoniazid and pyrazinamide in plasma by HPLC-UV / J. Chem. Pharma. Res. 2016. Vol. 8. N 3. P. 165 – 169.

19. Wollinger W., Da Silva R. A., Da Nóbrega A. B., et al. Assessing drug-excipient interactions in the formulation of isoniazid tablets / J. Braz. Chem. Soc. 2016. Vol. 27. N 5. P. 826 – 833. DOI: 10.5935/0103-5053.20150334

20. Prahl J. B., Lundqvist M., Bahl J. M. C., et al. Simultaneous quantification of isoniazid, rifampicin, ethambutol and pyrazinamide by liquid chromatography/tandem mass spectrometry / APMIS. 2016. Vol. 124. N 11. P. 1004 – 1015. DOI: 10.1111/apm.12590

21. Anubala S., Sekar R., Narayana P. S., Nagaiah K. A validated high-performance thin-layer chromatographic method for the determination of bioenhanced first-line antituberculosis drugs in pharmaceutical formulation / J. Planar. Chromatogr. Mod. TLC. 2015. Vol. 28. N 1. P. 67 – 73. DOI: 10.1556/JPC.28.2015.1.11

22. Basavaiah K., Swamy N., Chandrashekar U. Simple and sensitive spectrophotometric assay of isoniazid in pharmaceuticals using permanganate, methyl orange and indigo carmine as reagent / Acta Poloniae Pharmaceutica. 2017. Vol. 74. N 5. P. 1353 – 1364.

23. Chellini P. R., Mendes T. O., Franco P. H. C., et al. Simultaneous determination of rifampicin, isoniazid, pyrazinamide and ethambutol in 4-FDC tablet by Raman spectroscopy associated to chemometric approach / Vib. Spectrosc. 2017. Vol. 90. P. 14 – 20. DOI: 10.1016/j.vibspec.2017.03.001

24. Duarte L. M., Amorim T. L., Chellini P. R., et al. Sub-minute determination of rifampicin and isoniazid in fixed dose combination tablets by capillary zone electrophoresis with ultraviolet absorption detection / J. Separat. Sci. 2018. Vol. 41. N 24. P. 4533 – 4543. DOI: 10.1002/jssc.201800673

25. Kokulnathan T., SuvinaV., Wang T. J., Balakrishna R. G. Synergistic design of a tin phosphate-entrapped graphene flake nanocomposite as an efficient catalyst for electrochemical determination of the antituberculosis drug isoniazid in biological samples / Inorg. Chem. Front. 2019. Vol. 6. N 7. P. 1831 – 1841. DOI: 10.1039/C9QI00254E

26. Oliveira P. R., Kalinke C., Mangrich A. S., et al. Copper hexacyanoferrate nanoparticles supported on biochar for amperometric determination of isoniazid / Electrochim. Acta. 2018. Vol. 285. P. 373 – 380. DOI: 10.1016/j.electacta.2018.08.004

27. Chokkareddy R., Bhajanthri N. K., Redhi G. G. An enzyme-induced novel biosensor for the sensitive electrochemical determination of isoniazid / Biosensors. 2017. Vol. 7. N 21. DOI: 10.3390/bios7020021

28. Nellaiappan S., Kumar A. S. Electrocatalytic oxidation and flow injection analysis of isoniazid drug using a gold nanoparticles decorated carbon nanofibers-chitosan modified carbon screen printed electrode in neutral pH / J. Elect. Chem. 2017. Vol. 801. P. 171 – 178. DOI: 10.1016/j.jelechem.2017.07.049

29. Balamurugan T. S. T., Manibalan K., Chen S. M., et al. High sensitive electrochemical quantification of isoniazid in biofluids using copper particles decorated graphene oxide nano composite / Int. J. Electrochem. Sci. 2017. Vol. 12. N 10. P. 9150 – 9160. DOI: 10.20964/2017.10.44

30. RF Pat. 122490. Photochemical analyzer / Turusova E. V., Lyschikov A. N., Nasakin O. E. Publ November 27, 2012.