Smartphone use in solid-phase fl uorimetric determination of some polypeptide antibiotics in medicinal preparations

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The analysis of semi-products at diff erent stages of production and fi nished medicinal products is an integral part of an eff ective quality assurance system for pharmaceutical production. The traditional methods used in the pharmaceutical fi eld, such as capillary electrophoresis, gas and liquid chromatography, are quite versatile and eff ective. However, they are distinguished by the high cost of instrumentation and component materials, the need to use high-purity solvents, the lack of mobility and the possibility of in situ studies. Such shortcomings can be overcome by using the digital colorimetry method. Its signifi cant popularization has been facilitated by the development of portable and personal electronic devices, among which the smartphone can be distinguished. The aim of the work was to develop a fast and simple method for the determination of a number of polypeptide antibiotics in drugs by digital colorimetry using a smartphone as a color recording device. To implement the solid phase fl uorimetric determination of polypeptide antibiotics, HPTLC plates based on silica gel with an aluminum substrate were used as a matrix. Under these conditions, the fl uorescence of actinomycin D, virginiamycin M1, virginiamycin S1, and novobiocin was observed when exposed to monochromatic radiation in the UV part of the spectrum (365 nm). The measurement of fl uorescence intensity on the surface of the matrices was carried out using a smartphone. Calibration characteristics were constructed for the determination of polypeptide antibiotics in the concentration range of 32–500 μg/mL. The method for assessing the quality of fi nished drugs was tested on commercial products “Piostacin”, “Cosmegen”, “Dactinomycin” purchased in retail chains. The relative standard deviation of the analysis results does not exceed 0.05. The duration of the analysis was 10–15 min. Based on the results of the studies, the paper presents a method for determining some antibiotics of the polypeptide series by the intrinsic fl uorescence of deposited solutions on a solid substrate during treatment with monochromatic UV radiation. The experimental delivery conditions used allow the analysis of drugs based on actinomycin D, virginiamycin M1, virginiamycin S1, and novobiocin.

About the authors

D. S. Bolshakov

GENERIUM

ORCID iD: 0000-0001-9233-1349
14 Vladimirskaya St., pos. Volginsky, Petushinsky district, Vladimir region 601125, Russia

Zen Аlabden Chalawi Shogah

Vladimir State University

87, Gorkiy Str., Vladimir, 60000, Russia

V. G. Amelin

Vladimir State University

87, Gorkiy Str., Vladimir, 60000, Russia

References

  1. Государственная Фармакопея Российской Федерации. XIV изд. Т. III. М. : ФЭМБ, 2018. 1926 с.
  2. Государственная Фармакопея Российской Федерации. XIV изд. Т. I. М. : ФЭМБ, 2018. 1814 с.
  3. ГОСТ Р 52249-2009. Правила производства и контроля качества лекарственных средств. М. : Стандартинформ, 2010. 139 c.
  4. Krzek J., Piotrowska J. Spectrophotometric determination of bacitracin in bulk drug as dabsyl derivative in a range of visible light // Acta Pol. Pharm. 2011. Vol. 68, № 6. P. 853–858.
  5. Severino P., Silveira E. F., Vazzana M., Chaud M. V., Santana M. H. A., Souto E.B. Validation of an UV spectrophotometric assay for the quantifi cation of polymyxin B in solid lipid nanoparticles // Pharmazie. 2015. Vol. 70. P. 693–697.
  6. Elimam M. M., Shantier S. W., Gadkariem E. A., Mohamed M. A. Derivative spectrophotometric methods for the analysis and stability studies of colistin sulphate // J. Chem. 2015. Vol. 2015 (№ 624316). P. 1–5.
  7. Castilhos J. K., Dillenburg T. L., Antunes M. V., Scribel L., Zavascki A. P., Linden R., Verza S. G. Evaluation of the stability of polymyxin B in saline and glucose solutions using LC-MS/MS // Braz. J. Pharm. Sci. 2020. Vol. 56, № e18367.
  8. Suleiman S. A., Song F., Su M.-X., Hang T.-J., Song M. Analysis of bacitracin and its related substances by liquid chromatography tandem mass spectrometry // J. Pharm. Anal. 2017. Vol. 7, № 1. P. 48–55.
  9. Yuan H., Yu S., Chai G., Liu J., Zhou Q. A LC-MS/MS method for simultaneous analysis of the cystic fi brosis therapeutic drugs colistin, ivacaftor and ciprofl oxacin // J. Pharm. Anal. 2017. Vol. 7, № 1. P. 48–55.
  10. Тимофеева А. В., Серебрякова М. В., Баратова Л. А. Катруха Г. С. Экспресс-анализ антибиотиков пептидной группы на микроколоночном хроматографе Милихром А-02 // Биотехнология. 2009. T. 1. C. 90–95.
  11. Хайруллин Д. Д., Галяутдинова Г. Г., Босяков В. И., Шангараев Н. Г., Егоров В.И. Идентификация кормового антибиотика цинкбацитрацина методом ВЭЖХ // Ученые записки КГАВМ им. Н. Э. Баумана. 2017. T. 4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/identifikatsiya-kormovogo-antibiotikatsinkbatsitratsina-metodom-vezhh (дата обращения: 26.03.2023).
  12. Гуревич П. А., Галяутдинова Г. Г., Босяков В. И., Егоров В. И., Сайфутдинов А. М. Флуориметрическое определение методом ВЭЖХ антибиотика цинкбацитрацина с предколоночной дериватизацией ортофталевым альдегидом его производного в присутствии меркаптоэтанола // Вестник технологического университета. 2019. Т. 22, № 2. C. 10–13.
  13. Injac R. D., Mlinaric A., Djordjevic-Milic V., KarljikovicRajic K., Strukelj B. Optimal Condition for determination of zinc bacitracin, polymyxin B, oxytetracycline and sulfacetamide in animal feed by micellar electrokinetic capillary chromatography // Food Addit. Contam. 2008. Vol. 25, № 04. C. 424–431.
  14. Tao Y., Xie S., Zhu Y., Chen D., Pan Y., Wang X., Liu Z., Huang L., Peng D., Yuan Z. Analysis of major components of bacitracin, colistin and virginiamycin in feed using matrix solid-phase dispersion extraction by liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry // J. Chromatogr. Sci. 2018. Vol. 56, № 3. P. 285–291.
  15. Моногарова О. В., Осколок К. В., Апяри В. В. Цветометрия в химическом анализе // Журн. аналит. химии. 2018. Т. 73, № 11. С. 857–867.
  16. Shrivas K., Monisha, Patel S., Thakur S. S., Shankar R. Food safety monitoring of the pesticide phenthoate using a smartphone-assisted paper-based sensor with bimetallic Cu@Ag core-shell nanoparticles // Lab. Chip. 2020. Vol. 20. P. 3996–4006.
  17. Valek T., Valkova P., Pohanka M. Colorimetric method for the determination of proteins using immobilized microbial protease and a smartphone camera // Anal. Letters. 2021. Vol. 54. P. 1023–1037.
  18. Calabria D., Mirasoli M., Guardigli M., Simoni P., Zangheri M., Severi P., Caliceti C., Roda A. Paper-based smartphone chemosensor for refl ectometric on-site total polyphenols quantifi cation in olive oil // Sens. Actuators B: Chemical. 2020. Vol. 305, № 127522.
  19. Soares S., Fernandes G. M., Moraes L. M. B., Batista A. D., Rocha F. R. P. Single-phase determination of calcium and magnesium in biodiesel using smartphone-based digital images // Fuel. 2022. Vol. 307, № 121837.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».