Développement et validation d'une nouvelle méthode analytique de dosage de la linagliptine en vrac par spectrophotomètre visible

Mar 06, 2023

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 4083 (2023) Citer cet article

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Une méthode analytique simple, économique et spécifique a été développée pour doser et valider la linagliptine (LNG) en vrac. Cette méthode est basée sur une réaction de condensation entre une amine primaire dans le GNL et un groupe aldéhyde dans le P-diméthylaminobenzaldéhyde (PDAB) pour former la base de Schiff jaune avec une longueur d'onde de 407 nm. Les conditions expérimentales optimales pour la formulation du complexe coloré ont été étudiées. Les conditions optimales étaient de 1 ml de solution de réactif à 5% p/v avec du méthanol et de l'eau distillée comme solvant pour le PDAB, le LNG respectivement, en ajoutant également 2 ml de HCl comme milieu acide, en chauffant à 70-75 ° C sur une eau bain pendant 35 min. De plus, la stoechiométrie de la réaction a été étudiée selon la méthode de Job et du rapport molaire qui exprime 1:1 pour le LNG et le PDAB. Le chercheur a modifié la méthode. Les résultats montrent que la linéarité dans la plage de concentration (5–45 µg/mL) avec un coefficient de corrélation R2 = 0,9989 avec un pourcentage de récupération (99,46–100,8 %) et un RSD inférieur à 2 %, LOD et LOQ 1,5815 − 4,7924 μg/mL respectivement. Cette méthode peut montrer une haute qualité et il n'y a pas d'interférence significative avec les excipients et les formes pharmaceutiques. Aucune des études n'a montré le développement de cette méthode auparavant.

La linagliptine est un nouvel inhibiteur de la dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4), cette enzyme est responsable du déclassement des hormones incrétines glucagon-like peptide-1 (GLP-1) et du polypeptide insulinotrope dépendant du glucose (GIP). Ainsi cette action augmentera le taux d'insuline dans le sang et le taux de glucagon sera diminué1. Il est utilisé en association avec un régime alimentaire et de l'exercice dans le traitement du diabète de type 2, seul ou en association avec d'autres agents hypoglycémiants oraux (Empagliflozine, Metformine)2. Le médicament a reçu l'approbation de la FDA en mai 20111. En tant qu'antidiabétique oral, il a une structure à base de xanthine, qui peut être un facteur important dans la demi-vie d'élimination du médicament (plus de 100 h). La longue demi-vie du LNG peut être plus bénéfique pour les patients qui manquent occasionnellement leurs doses de médicaments1. La structure chimique du GNL est 8-[(3R)-3-aminopipéridin-1-yl]-7-(but-2-ynyl-3-méthyl)-1-[(4-méthylquinazolin-2-yl)méthyl] purine-2,6-dione.Poids moléculaire 472,5 g/mol (Fig. 1)2.

Structure chimique de la linagliptine.

Propriétés chimiques et physiques du GNL : couleur et forme : solide légèrement hygroscopique, blanc à jaune. Point de fusion : 190–195 °C. Solubilité : Dans l'eau, 3,33 mg/L à 25 °C ; soluble dans le méthanol; peu soluble dans l'éthanol. Stabilité : il est stable s'il est stocké comme indiqué ; éviter les agents oxydants forts2.

La linagliptine n'est pas disponible en tant que méthode d'analyse spécifique dans la pharmacopée britannique (BP) ou la pharmacopée américaine (USP). La Review of Research Literature a montré plusieurs articles pour la détermination du GNL dans les formes pharmaceutiques, y compris le spectrophotomètre dans UV3,4,5, également dans le VIS avec dérivation chimique à l'aide de NQS (1,2-naphto quinine 4-sulfonic acid sodium salt) , la vanilline6 et l'acide picrique7 comme réactifs chromogéniques. Électrophorèse capillaire (CE)8, et avec chromatographie liquide à haute performance (HPLC)9,10,11,12,13. Ces méthodes sont spécifiques et sélectives mais elles nécessitent plus de temps, beaucoup de quantité, un solvant coûteux et des équipements.

Alors que le spectrophotomètre Vis est une méthode analytique simple et économique, il est utilisé dans de multiples domaines (biochimie clinique, chimie…etc.). En outre, il a une vitesse élevée et n'a pas besoin d'extraction pour la détection d'une petite quantité de concentration de matériau par rapport à une autre méthode HPLC ou CE. Étant donné que le GNL ne contient pas beaucoup de chromophores, une méthode dérivée chimique a été utilisée pour développer une nouvelle méthode de spectrophotomètre pour la détermination du GNL dans les produits en comprimés. Cette méthode prend moins de temps et contient peu de solvants. En outre, il a une précision et une exactitude élevées en utilisant l'agent de dérivation comme PDAB qui produit avec l'amine primaire du LNG une couleur jaune du complexe ayant une absorption maximale à 407 nm.

La méthode de recherche adoptée pour cet article était une conception expérimentale qui utilisait une approche analytique pour explorer les objectifs de la recherche.

Spectrophotomètre UV-Visible T80 + PG Instruments Ltd—Angleterre.

Balance analytique Sartorius-Allemagne.

bain d'eau.

Pipettes en verre calibrées.

Linagliptine de qualité analytique, sa pureté était de 99,25 %, (Simson Pharma Limited—Chine),

Méthanol (99,9 %, ACROS).

Para-Diméthylaminobenzaldéhyde (PDAB) 5 % (p/v) (Scharlau-)

Acide chlorhydrique (HCl) 37% (science SCP)

Une solution mère (1000 µg/mL) : on a pesé 50 mg de LNG dans 50 mL d'eau distillée.

Une solution de travail (100 µg/mL) : 10 mL de solution mère sont dilués à 100 mL avec de l'eau distillée.

ρDAB 5 % (p/v) : 1,25 g a été dissous dans 25 ml de méthanol avec une bonne agitation et a été fraîchement préparé.

Le volume des aliquotes de la solution de travail GNL a été déplacé dans une série de flacons volumétriques de 10 ml pour effectuer des concentrations finales de 5 à 45 ppm. A chaque flacon a été ajouté 1 mL de ρDAB 5% (w/v) et 2 mL de HCl 37%, puis au bain-marie à 70–75° pendant 35 min après avoir fermé et bien agité, après que ces flacons aient été refroidis et dilué à 10 ml avec de l'eau distillée. L'absorption maximale de la couleur jaune était de 407 nm sur le blanc. La quantité de linagliptine a été calculée à partir de la courbe d'étalonnage.

Cette recherche a été approuvée par le décanat de la Faculté de pharmacie de l'Université de Damas.

Notre protocole d'étude a été revu et approuvé par la faculté de pharmacie de l'Université de Damas, Damas, Syrie.

L'analyse des résultats recueillis au cours de l'article de recherche s'est appuyée sur quatre niveaux : les spectres d'absorption, l'optimisation des conditions de réaction, la stœchiométrie de la réaction et la validation de la méthode développée.

Les spectres d'absorption du GNL (20 µg/mL) ont été enregistrés sur un spectrophotomètre vis dans la région de longueur d'onde de 350 à 700 nm. qui montre la courbe des maxima d'absorption à 407 nm sur la figure 2.

Spectre d'absorption du produit dérivé contre un blanc réactif (20 µg/mL LNG).

De nombreux solvants tels que l'eau distillée, le méthanol, l'éthanol et l'acétonitrile ont été choisis pour le GNL et le PDAB résolus comme solvants pour le GNL et le PDAB respectivement, et comme milieu de dilution potentiel. L'eau distillée et le méthanol se sont révélés être le solvant optimal pour le GNL et le PDAB respectivement, et les valeurs d'absorbance les plus élevées et la stabilité de la base de Schiff formulée ont été obtenues.

La réaction entre le GNL et l'augmentation de différentes concentrations de PDAB (1 à 7 % p/v) a été étudiée. Il a été constaté que l'absorbance augmente avec l'augmentation de la concentration de PDAB et atteint sa valeur maximale en utilisant 5 % p/v de réactif illustré à la figure 3a.

Optimisation des conditions de réaction. ( a ) Effet de la concentration de PDAB (ligne pointillée) et du volume (ligne pointillée) sur la réaction du GNL avec le PDAB. (b) Effet de la température (ligne pointillée) et du temps (ligne pointillée) sur la réaction du GNL avec le PDAB. (c) Effet du volume de HCl sur la réaction entre le GNL (20 µg/mL) et le PDAB 5 %. (d) Stabilité du produit de réaction.

Le chercheur a étudié le volume approprié de PDAB dans la plage de 0,5 à 3 mL, pour trouver le volume approprié de réactif PDAB (5 % p/v). Ainsi, le résultat avait montré que l'intensité d'absorption la plus élevée était atteinte à un volume de PDAB de 1 ml, puis elle diminuait (Fig. 3b).

Le chercheur a testé différents volumes de HCI 37 % (1 à 3 mL) afin de sélectionner le volume de milieu acide approprié pour la réaction de GNL et de PDAB. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec 2 mL de HCl 37 % (Fig. 3c).

Pour choisir la meilleure température pouvant atteindre les objectifs de la recherche, de nombreuses plages de températures différentes (25, 60–65, 70–75, 80–85 °C) dans le bain-marie ont été vérifiées. Ainsi, il est possible de déterminer que la meilleure plage de température était de 70 à 75 ° C (Fig. 3b).

L'effet d'un temps de chauffage prolongé sur cette réaction a été contrôlé en surveillant le développement de la couleur à différents intervalles de temps (10–60 min) à 70–75 °C. Les valeurs d'absorbance maximales ont été obtenues à 35 min (Fig. 3b).

Pour la stabilité du produit dérivé, il a été testé par intervalles de temps (5-130 min). Les résultats ont montré que le composé dérivé a besoin de 15 minutes pour atteindre la grande valeur d'absorption, puis les valeurs restent constantes pendant une heure (Fig. 3d).

La vitesse de réaction quantitative a été enregistrée par la méthode des variations continues de Job et la méthode du rapport molaire14.

Préparation de la solution étalon de linagliptine (2 × 10–3 mol/l) par 94,5 mg de LNG pesés dans 100 mL d'eau distillée.

La préparation d'une solution de ρDAB (2 × 10–3 mol/l) en dissolvant 29,8 mg dans 100 mL de méthanol sous bonne agitation a été fraîchement préparée.

Le graphique de variation continue de la figure 4a indiquait qu'une fraction molaire de 0, 5 signifiait le rapport 1: 1 du complexe LNG: PDAB avec 2 ml de HCl à 37% pour tous les flacons. Alors que le graphique du rapport molaire sur la figure 4b, l'absorbance la plus élevée était avec le rapport complexe LNG: PDAB = 1. Ainsi, 1 mol de LNG interagit avec 1 mol de PDAB.

Stœchiométrie de la réaction GNL et PDAB. (a) Méthode de Job des variations continues entre GNL et PDAB. [GNL] : 2 × 10−3 M ; [PDAB] : 2 × 10−3 M ; [LNG] + [PDAB] : 4 mL + [HCl] : 2 mL. ( b ) Méthode du rapport molaire de la stichométrie de la réaction entre le GNL et le PDAB. (c) : Voie de réaction proposée entre le GNL et le PDAB.

Le schéma de réaction entre le GNL et le réactif est illustré à la Fig. 4c.

La méthode a été validée conformément aux procédures décrites dans les directives de l'ICH, qui comprenaient la linéarité, la précision, la limite de quantification de l'exactitude et la limite de détection15.

La linéarité a été évaluée après avoir déterminé les conditions optimales, avec la loi de Beer utilisée sur la concentration, plages de 5 à 45 μg/mL, La courbe d'étalonnage a été formée par la concentration en fonction de l'absorbance, en utilisant une analyse de régression linéaire avec une valeur R2 de 0,9989 et l'équation de régression était y = 0,0265x + 0,0602.

La limite de détection (LOD) et la limite de quantification (LOQ) ont été calculées selon la formule suivante :

où : SD est l'écart type du blanc, et b est la pente. La LOD et la LOQ se sont avérées être de 1,5815 et 4,7924 μg/mL, respectivement (tableau 1A)

La répétabilité de la méthode a été étudiée en mesurant six échantillons répétés d'une concentration (20 µg/mL) de GNL dans la journée, avec un écart type relatif RSD \(\le \hspace{0.17em}2\%\) .

De plus, la précision intermédiaire a été évaluée en analysant trois solutions répétées de LNG à trois concentrations différentes (10–20–30 µg/mL) au cours de la même journée (intra-journalière) et sur trois jours successifs (inter-journalière), où aucune une différence significative entre les valeurs de précision intra- et inter-journalière a été observée et les valeurs en % RSD étaient inférieures à 2 (tableau 1B).

À propos de l'exactitude qui a été vérifiée par le pourcentage de récupération moyenne et le % RSD entre trois concentrations de GNL (10–20–30 µg/mL). Tableau 1B.

Le chercheur avait vérifié l'interférence des excipients qui pourraient être formés le dosage pharmaceutique en utilisant cette méthode, afin de déterminer la spécificité de la méthode proposée.

L'échantillon a été préparé en mélangeant du mannitol 20 mg, de l'amidon de maïs 30 mg, de l'amidon prégélatinisé 30 mg, de la copovidone 5 mg et du stéarate de magnésium 4 mg16. Ces excipients ont été analysés par la méthode proposée. Les résultats ont été référés bonne récupération 101,157% et RSD = 0,8387%. Cela signifie qu'il n'y a pas d'interférence entre les excipients et la détermination du LNG en dosage pharmaceutique par cette méthode dérivée.

La robustesse de la méthode proposée a été examinée, les résultats ont indiqué qu'il n'y avait pas de biais dans les conditions expérimentales (concentration de variation de PDAB ∓ 0,2 % (p/v) également volume de PDAB et HCl ∓ 0,2 mL, le temps de chauffage ∓ 2 min, longueur d'onde de mesure (nm) ∓ 2 nm, tandis que les autres paramètres étaient constants, de sorte que la RSD était inférieure à 2 %.

La linagliptine est un nouvel antidiabétique oral. Le GNL n'est pas disponible comme méthode d'analyse spécifique dans la pharmacopée. LNG a de nombreux articles qui visent à doser le GNL par HPLC, cette méthode nécessite des solvants coûteux et des équipements spécifiques. Ainsi, cet article a été décrit une nouvelle méthode analytique simple en fonction de la réaction de condensation entre le GNL avec le PDAB comme réactif chimique pour la détermination du GNL en vrac et du dosage pharmaceutique. Les conditions des conditions optimales de cette recherche analytique ont été étudiées et il a été constaté que l'eau distillée et le méthanol étaient les meilleurs solvants pour le GNL et le PDAB, 1 mL de PDAB 5% comme réactif dérivé avec 2 mL de HCl 37% comme acide milieu avec chauffage à 70–75 ° C au bain-marie pendant 35 min pour former la base de Schiff jaune avec une longueur d'onde à 407 nm et la stabilité de la base de Schiff formée pendant une heure. La validation de la méthode proposée a montré que cette réaction a une linéarité de 5 à 45 μg/mL, selon le coefficient de corrélation R2 = 0,9989 avec un pourcentage de récupération (99,46 à 100,8 %) dans le cadre d'un critère accepté et la RSD était inférieure à 2 %. La méthode proposée a une bonne exactitude et précision et une haute spécificité.

De plus, le rapport molaire de cette réaction a été choisi entre le GNL et le PDAB, il était (1:1) complexe selon deux méthodes, le travail des variations continues et le rapport molaire.

La méthode de dérivation proposée a été caractérisée par l'utilisation d'un réactif PDAB qui est facile à appliquer et ne consomme pas de matériel coûteux par rapport à d'autres méthodes analytiques qui nécessitent de nombreux dispositifs et matériels.

Les données peuvent être mises à disposition sur demande raisonnable de l'auteur correspondant.

ρ-Diméthylaminobenzaldéhyde

Linagliptine

Hormones incrétines Glucagon-like peptide-1

Polypeptide insulinotrope glucose-dépendant

Administration des aliments et des médicaments

pharmacopée britannique

Pharmacopée des États-Unis

Ultra-violet

Visible

Électrophorèse capillaire

Chromatographie en phase liquide à haute performance

Acide chlorhydrique

Pourcentage poids/volume

Conférence internationale d'harmonisation

Écart-type relatif

Écart-type

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Département de chimie analytique et alimentaire, Faculté de pharmacie, Université de Damas, Damas, Syrie

Lujain Sahloul & Salami Maisam

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LS : conservation des données ; Enquête; Ressources; Validation; brouillon original ; Rédaction—révision et édition ; Méthodologie; Administration du projet. MS : Enquête ; Ressources; Validation; brouillon original ; Rédaction—révision et édition ; Méthodologie; Surveillance; Administration du projet. Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit.

Correspondance à Lujain Sahloul.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Sahloul, L., Salami, M. Développement et validation d'une nouvelle méthode analytique pour la détermination de la linagliptine en vrac par spectrophotomètre visible. Sci Rep 13, 4083 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-31202-w

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Reçu : 21 juillet 2022

Accepté : 08 mars 2023

Publié: 11 mars 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-023-31202-w

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