Development of the methods for spectrophotometric determination of the flavonoid concentration in solution to study bioavailability of the amount of bioactive substances in capsules containing the powder of Scutellaria baikalensis roots and rhizomes

Abstract

Recently, the test “Dissolution”, which allows evaluating bioavailability of active ingredients, has become one of the most important tools in the quality control of new and generic drugs development (“biowaiver” procedure). However, for some drugs the use of classical pharmacopoeia buffer solutions in vitro does not always completely adequately reflect their behavior in vivo. As a solution of this problem the group of biorelevant media, which allow simulating dissolution and adsorption of drugs in the gastrointestinal tract of a patient, has been developed. Aim. To develop the methods of spectrophotometric determination of the flavonoid concentration in 0.1 M hydrochloric acid solution and biorelevant media FaSSIF and FeSSIF with pH 6.5 and 6.8 calculated with reference to baicalin for further study of bioavailability of hard gelatine capsules containing a finely divided powder of Scutellaria baicalensis roots and rhizomes. Materials and methods. For the studies on bioavailability determination of pharmacologically active substances of a finely divided powder of Scutellaria baicalensis roots and rhizomes the method of absorption spectrophotometry in the ultraviolet and visible regions of the spectrum calculated with reference to baicalin was chosen. Results and discussion. Adsorption spectra of baicalin solutions in 0.1 M hydrochloric acid solution and biorelevant media FaSSIF (pH 6.5) and FeSSIF (pH 6.8) in the range from 230 to 370 nm consist of two absorption bands. The band with the maximum at 276 nm is more intense, while the band in the near ultraviolet region is less intensive, but broader. The use of this maximum for quantification will allow increasing the specificity of the analysis. The analysis of adsorption spectra of the solutions obtained during extraction of the powder from Scutellaria baicalensis roots and rhizomes with 0.1 M hydrochloric acid solution and biorelevant media FaSSIF and FeSSIF with pH 6.5 and pH 6.8 has shown that their structure is virtually the same as the spectral structure of baicalin solutions. In order to test the possible impact of the dissolution media on the total optical density at the analytical wavelength the adsorption spectra of the biorelevant media FaSSIF and FeSSIF with pH 6.5 or 6.8 have been studied. The analysis of the data obtained has shown that the media are really nontransparent in ultraviolet light and have quite intensive absorption in the range of 230-290 nm. The absorbance testing of baicalin solutions in 0.1 M hydrochloric acid solution and biorelevant media FaSSIF and FeSSIF with pH 6.5 and pH 6.8 has shown that the dependence is linear and obeys the Beer-Lambert law in the range of the concentration from 0.4 to 3.6-4.0 · 10-3 %. Conclusions. To develop the method for determining the concentration of solutions of pharmacologically active substances while studying bioavailability of capsules containing a finely divided powder of Scutellaria baicalensis roots and rhizomes the adsorption spectra of baicalin in 0.1 M hydrochloric acid solution and biorelevant media FaSSIF and FeSSIF with pH of 6.5 and 6 8 have been studied

Останнім часом тест «Розчинення», який дозволяє оцінити біодоступність діючих речовин, став одним з найважливіших інструментів у галузі контролю якості розробки нових і відтворення патентованих лікарських засобів (ЛЗ) (процедура «біовейвер»). Однак для деяких ЛЗ застосування класичних фармакопейних буферних розчинів in vitro не завжди повністю адекватно відображає їх поведінку in vivo. Тому для моделювання процесу розчинення у шлунково-кишковому тракті доцільно використовувати групу біорелевантних середовищ (biorelevant media). Мета роботи. Розробити методики спектрофотометричного визначення концентрації розчинів флавоноїдів у 0,1 М розчині кислоти і біорелевантних середовищах FaSSIF і FeSSIF з рН 6,5 і 6,8 у перерахунку на байкалін для подальшого вивчення біодоступності твердих желатинових капсул з подрібненим порошком коренів та кореневищ шоломниці байкальської. Матеріали та методи. Для проведення досліджень із визначення біодоступності фармакологічно активних речовин подрібненого порошку коренів та кореневищ шоломниці байкальської було обрано метод адсорбційної спектрофотометрії в ультрафіолетовій і видимих областях спектра з перерахунком їх вмісту на байкалін. Результати та їх обговорення. Адсорбційні спектри розчинів байкаліну в 0,1 М розчині хлористоводневої кислоти та біорелевантних середовищах FaSSIF з рН 6,5 і FаSSIF з рН 6,8 в області спектра від 230 до 370 нм складаються з двох смуг поглинання. Смуга з максимумом при 276 нм є більш інтенсивною, смуга в ближньому ультрафіолеті є менш інтенсивною, але ширшою. Використання цього максимуму для кількісного визначення дозволить підвищити специфічність аналізу. Аналіз адсорбційних спектрів розчинів, отриманих під час екстракції порошку коренів та кореневищ шоломниці байкальської 0,1 М розчином хлористоводневої кислоти і біо- релевантними середовищами FaSSIF і FеSSIF з рН 6,5 та рН 6,8, показує, що їх структура практично повторює структуру спектрів розчинів байкаліну. З метою перевірки можливого впливу середовищ розчинення на сумарну оптичну густину за аналітичної довжини хвилі досліджені адсорбційні спектри біорелевантних середовищ FaSSIF і FeSSIF з рН 6,5 або 6,8. Аналіз отриманих даних показав, що дійсно середовища не прозорі для ультрафіолетового світла і мають досить інтенсивне поглинання в області 230-290 нм. Перевірка підпорядкування світлопоглинання розчинів байкаліну в 0,1 М розчині хлористоводневої кислоти та біорелевантних середовищах FaSSIF і FеSSIF з рН 6,5 та рН 6,8 показала, що залежність носить лінійний характер і відповідає закону Бугера- Ламберта-Бера в діапазоні досліджених концентрацій від 0,4 до 3,6-4,0 · 10-3 %. Висновки. З метою розробки методики визначення концентрації розчинів фармакологічно активних речовин під час вивчення біодоступності капсул з подрібненим порошком коренів та кореневищ шоломниці байкальської були вивчені адсорбційні спектри розчинів байкаліну в 0,1 М розчині хлористоводневої кислоти і біорелевантних середовищах FaSSIF і FeSSIF з рН 6,5 і 6,8

В последнее время тест «Растворение», который позволяет оценить биодоступность действующих веществ, стал одним из важнейших инструментов в области контроля качества новых и воспроизведения патентованных лекарственных препаратов (ЛП) (процедура «биовейвер»). Однако для некоторых ЛС применение классических фармакопейных буферных растворов in vitro не всегда полностью адекватно отражает их поведение in vivo. Поэтому для моделирования процесса растворения в желудочно-кишечном тракте целесообразно использовать группу биорелевантных сред (biorelevant media). Цель работы. Разработать спектрофотометрические методики определения концентрации растворов флавоноидов в 0,1 М растворе кислоты соляной и биорелевантных средах FaSSIF и FeSSIF с рН 6,5 и 6,8 в пересчете на байкалин для дальнейшего изучения биодоступности твердых желатиновых капсул с измельченным порошком корней и корневищ шлемника байкальского. Материалы и методы. Для проведения исследований по определению биодоступности фармакологически активных веществ измельченного порошка корня шлемника байкальского был выбран метод адсорбционной спектрофотометрии в ультрафиолетовой и видимой областях спектра с пересчетом их содержания на байкалин. Результаты и их обсуждение. Адсорбционные спектры растворов байкалина в 0,1 М растворе соляной кислоты и биорелевантных средах FaSSIF с рН 6,5 и FаSSIF с рН 6,8 в области от 230 до 370 нм состоят из двух полос поглощения. Полоса с максимумом при 276 нм более интенсивная, полоса в ближнем ультрафиолете менее интенсивная, но более широкая. Использование этого максимума для количественного определения позволит повысить специфичность анализа. Анализ адсорбционных спектров растворов, полученных при экстракции порошка корней и корневищ шлемника байкальского 0,1 М раствором соляной кислоты и биорелевантными средами FaSSIF и FеSSIF с рН 6,5 и рН 6,8, показывает, что их структура практически повторяет структуру спектров растворов байкалина. С целью проверки возможного влияния сред растворения на суммарную оптическую плотность при аналитической длине волны мы исследовали адсорбционные спектры биорелевантных сред FaSSIF и FeSSIF с рН 6,5 или 6,8. Анализ полученных данных показал, что действительно среды не прозрачны для ультрафиолетового света и имеют достаточно интенсивное поглощение в области спектра 230-290 нм. Проверка подчинения светопоглощения растворов байкалина в 0,1 М растворе соляной кислоты и биорелевантных средах FaSSIF и FеSSIF с рН 6,5 и рН 6,8 показала, что зависимость носит линейный характер и соответствует закону Бугера-Ламберта-Бера в диапазоне исследованных концентраций от 0,4 до 3,6-4,0 · 10-3%. Выводы. С целью разработки методики определения концентрации растворов фармакологически активных веществ при изучении биодоступности капсул с измельченным порошком корней и корневищ шлемника байкальского были изучены адсорбционные спектры растворов байкалина в 0,1 М растворе соляной кислоты и биорелевантных средах FaSSIF и FeSSIF с рН 6,5 и 6 8