Хімометричний аналіз низькопольних спектрів ЯМР 1Н для розкриття фальсифікації дієтичних засобів для схуднення
Пов’язані дані
Анотація
1. Вступ
На сьогодні фальсифікація дієтичних добавок (ДБ) схваленими чи не затвердженими ліками представляє загрозу здоров’ю споживачів [1]. Проблема фальсифікації препаратів для схуднення активними фармацевтичними інгредієнтами для посилення їх дії є широко поширеною проблемою [2]. Два найпоширеніші долюгенти, виявлені в препаратах для схуднення, - це сибутрамін та фенолфталеїн, окремо або в комбінації [3,4,5]. Сибутрамін - це аноректичний препарат, який був вилучений з ринку багатьох країн (Європейський Союз, США, Китай, Австралія, Індія…) з 2010 року через проблеми із серцево-судинною системою. Фенолфталеїн застосовується завдяки його проносним властивостям, навіть незважаючи на те, що він був вилучений з безрецептурних продуктів наприкінці 1990-х років через канцерогенний ризик [6].
Для виявлення та/або кількісної оцінки недекларованих лікарських засобів при схудненні ДС запропоновані різні аналітичні методи. Найбільш часто описувана техніка - це рідинна хроматографія з ультрафіолетовим, діодним масивом або мас-спектрометрією [7,8,9]. Запропоновано інші методи, включаючи вібраційну спектроскопію [10], газову хроматографію [4] або іонообмінну хроматографію з виявленням провідності [11]. 1-ЯМР-спектроскопія високого поля (ВЧ) також була успішно застосована для виявлення та кількісної оцінки адлювантів при DS для схуднення [5].
ЯМР із низьким полем (НЧ) - нова технологія, заснована на використанні компактного ЯМР нового покоління [12,13,14]. Нещодавно було описано кілька застосувань ЯМР НЧ у фармацевтичній галузі [15,16,17,18,19], і продемонстровано можливість ЯМР НЧ для виявлення фальсифікації ДС [15,19].
Метою цього дослідження є поглиблення оцінки ЯМР НЧ для виявлення фальсифікації ДС для схуднення шляхом поєднання даних ЯМР НЧ 1 Н з хіміометричним аналізом, що дозволяє класифікувати зразки без експертної інтерпретації спектрів ЯМР, записаних на недорогій версії. спектрометр. Таким чином, ми проаналізували фальсифіковані та нефальсифіковані DS для схуднення, які якісно та кількісно раніше характеризували HF 1 H ЯМР [5], з LF 1 H ЯМР для створення статистичних моделей, в які вводять дані LF 1 H ЯМР нових зразків. . Обговорюються інтерес та обмеження цього підходу.
2. Результати та обговорення
2.1. LF 1 H ЯМР-аналіз
DS для схуднення, використаний у цьому дослідженні, за винятком нещодавно придбаних тестових зразків (T), раніше були проаналізовані та повністю охарактеризовані HF 1 H ЯМР, тобто природа та кількість домішок в одиницях (капсула, таблетка або саше) були відомі [5]. Повний перелік DS наведено в таблиці S1.
На першому етапі цього дослідження всі DS аналізували в двох примірниках за допомогою LF 1 H ЯМР у дейтерованому метанолі. Час запису кожного спектру становив 15,5 хв, а профілі типових зразків проілюстровані на рисунку 1 .
Типові LF 1 H ЯМР-спектри дієтичних добавок для схуднення, записані при 60 МГц (N, група, що не є фальсифікованою (природною); S, група, фальсифікована сибутраміном; P, група, фальсифікована фенолфталеїном; PS, як фальсифікована група сибутраміну, так і фенолфталеїну ). Ph: Фенолфталеїн; Сіб: сибутрамін; FA: жирні кислоти; TSP: внутрішня довідка; *: CD2HOD.
Хоча спектри ЯМР LF 1 H досить погано розкриті, основні характерні сигнали сибутраміну та фенолфталеїну, двох найпоширеніших пригнічувачів ДС для схуднення, легко виявити окремо або в поєднанні. Як видно на малюнку 1, сибутрамін ідентифікується у зразках S5 та PS2 за сигналами його ароматичних протонів при 7,41 ppm та його метильних груп при 2,49 (CH3 12 та 13) та 1,02 (CH3 16 та 17) ppm. Аналогічним чином, ароматичні протони фенолфталеїну дають характерний малюнок (6,5-8,0 ppm), який можна спостерігати в DS P1 та PS2. Зразок N5 являє собою DS без ад'юланту, і, крім еталонного сигналу та сигналу розчинника, при 1,27 ppm легко виявляється лише сигнал деяких протонів CH2 жирних кислот з рослинних екстрактів. Незначні сигнали, що відповідають ароматичним протонам природних поліфенолів або інших природних сполук, також виявляються в декількох зразках.
2.2. Хімометричний аналіз
Для початку хемометричного аналізу була побудована статистична модель, виконана двокласове порівняння: DS без домішки (природний: N, n = 19) порівнювали з DS, що містив або сибутрамін (S, n = 12), або фенолфталеїн (P n = 9), зразки (S) та (P) розглядаються разом (n = 21) як “фальсифіковані зразки”. Після обробки спектрів (6–8 частин на мільйон, див. Експериментальну частину), групування та нормалізації даних, частковий найменший квадрат-дискримінантний аналіз (PLS-DA) призвів до прогнозної моделі з двома основними компонентами PLS та хорошими критеріями перевірки (Q 2 = 0,61, R 2 Y = 0,76, CV-ANOVA = 2,3 × 10 −18). Усі значення Q 2 та R 2 були нижчими в тесті перестановки, ніж у моделі, що підтверджує її добрі результати. Класифікація всіх зразків була отримана з двокласової моделі на основі прогнозованих значень Y (YpredPS, що є значенням Y, передбаченим моделлю на основі змінних блоку X (інтенсивності резонансу при заданих ppm)), що вказує на ймовірність що зразок належить до одного класу моделі (фальсифікований чи фальсифікований).
Таблиця 1
Класифікаційний список із прогнозованими значеннями Y (YPredPS) для тестових зразків (T) на основі двокласової моделі PLS-DA, побудованої з даними ЯМР LF 1 H та доповненої візуальним спостереженням за проекцією зразків на три класи Модель PLS-DA, показана на малюнку 3 А.
| Т1 | 0,18 | природний | N | - |
| Т2 | 0,37 | прикордонна | P | фенолфталеїн |
| Т3 | 0,16 | природний | N | - |
| Т4 | 0,17 | природний | N | - |
| Т5 | 0,18 | природний | N | - |
| Т6 | 0,79 | фальсифікований | P | фенолфталеїн |
| Т7 | 0,30 | прикордонна | P | фенолфталеїн |
| Т8 | 0,17 | природний | N | - |
| Т9 | 0,45 | фальсифікований | S | сибутрамін |
| Т10 | 0,17 | природний | N | - |
| Т11 | 0,17 | природний | N | - |
| Т12 | 0,69 | фальсифікований | S | сибутрамін |
| Т13 | 0,65 | фальсифікований | S | сибутрамін |