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Jun 14, 2023

Identificazione del principale fotodegradante nel metronidazolo mediante LC

Scientific Reports volume 12, Numero articolo: 11665 (2022) Cita questo articolo 1424 Accessi 1 Citazioni 2 Altmetric Metrics dettagli Il metronidazolo in soluzione acquosa è sensibile alla luce e ai raggi UV

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 11665 (2022) Citare questo articolo

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Il metronidazolo in soluzione acquosa è sensibile alla luce e all'irradiazione UV, portando alla formazione di N-(2-idrossietil)-5-metil-l,2,4-ossadiazolo-3-carbossammide. Ciò viene rivelato qui mediante cromatografia liquida con rilevamento di serie di fotodiodi tandem e spettrometria di massa (LC-PDA-MS) e ulteriormente verificato mediante confronto con la corrispondente sostanza di riferimento e risonanza magnetica nucleare protonica (1H-NMR). Tuttavia, negli attuali test compendiali per le sostanze correlate/impurità organiche del metronidazolo, non è stato possibile rilevare il suddetto degradante fotolitico. Pertanto, quando si verifica la fotodegradazione del metronidazolo, non è stato possibile dimostrarla. Nel nostro studio è stato sviluppato e validato un metodo LC migliorato, che comprende il rilevamento a una lunghezza d'onda di 230 nm e l'ottimizzazione della composizione della fase mobile, ottenendo così una migliore separazione.

Il metronidazolo o 2-(2-metil-5-nitro-1H-imidazol-1-il)etanolo è un farmaco antibatterico comunemente usato clinicamente con attività contro le infezioni anaerobiche. Tuttavia, è sensibile alla luce1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 e l'irradiazione UV potrebbe portare al suo riarrangiamento e alla formazione di N-(2-idrossi etil)-5- metil-l,2,4-ossadiazolo-3-carbossammide (degradante fotolitico, composto target in Fig. 1) tramite intermedi labili, specialmente in soluzione1,2,3,4,5,6.

Proposta di percorso di riarrangiamento fotolitico del metronidazolo in N-(2-idrossietil)-5-metil-l,2,4-ossadiazolo-3-carbossammide1,2,3.

Il metronidazolo è una sostanza farmaceutica compendiale. Nelle monografie della Farmacopea Europea 10 (EP10)7, della Farmacopea britannica 2017 (BP2017)8, della Farmacopea statunitense 43 (USP43)9, della Farmacopea giapponese XVII (JP17)10 e della Farmacopea cinese 2020 (ChP2020)11, sono stati enfatizzati i potenziali di fotosensibilizzazione in tutte le fasi di conservazione e preparazione delle soluzioni.

Sfortunatamente, negli attuali test compendiali per sostanze correlate/impurità organiche del metronidazolo, il suddetto degradante fotolitico non può essere rilevato alla lunghezza d'onda prescritta (315/319 nm)7,8,9,10,11. Pertanto, quando si verifica la fotodegradazione del metronidazolo, non è stato possibile dimostrarla. Finora non è stato pubblicato in letteratura alcun articolo che descriva un metodo di controllo per il prodotto di fotodegradazione del metronidazolo.

L'analisi delle soluzioni di metronidazolo sottoposte a stress leggero ha rivelato uno squilibrio di massa che ha portato all'inizio di questa indagine. In effetti, le percentuali di degradazione del metronidazolo erano molto più elevate di quelle spiegate dalle sostanze degradanti rilevate dagli attuali metodi compendiali.

Per la caratterizzazione strutturale del degradante fotolitico del metronidazolo, nella prima fase è stata applicata la cromatografia liquida con spettrometria di massa tandem (LC–MS) grazie alla sua elevata selettività e sensibilità nella qualificazione di composti sconosciuti12,13,14,15,16,17 ,18. Un'ulteriore conferma strutturale è stata eseguita mediante confronto con la corrispondente sostanza di riferimento (RS) in termini di tempo di ritenzione e spettri estratti di serie di fotodiodi (PDA) dei picchi ottenuti nei cromatogrammi. Infine, è stata eseguita la risonanza magnetica nucleare protonica (1H-NMR) del degradante fotolitico in CDCl3 e D2O a causa della sua caratterizzazione chimica inequivocabile.

Methanol, acetonitrile (MREDA, Beijing, P.R.China) and trifluoroacetic acid (KERMEL, Tianjin, P.R.China) used in this study were of HPLC grade. Water (specific resistance > 18.2 MΩ, total organic carbon (TOC): 0.39 < 0.50 mg/L19, Determination of total organic carbon in pharmaceutical water, 92 (2020)." href="/articles/s41598-022-15625-5#ref-CR20" id="ref-link-section-d287681928e598">20) è stato ottenuto da un sistema di purificazione dell'acqua HHitech (Shanghai, Repubblica Popolare Cinese) e altri prodotti chimici utilizzati erano di grado reagente analitico.

Metronidazolo RS (100191-201808) e 2-metil-5-nitroimidazolo (impurità I di ChP2020, impurità specificata di JP17, composto A correlato al tinidazolo di USP43) RS (100512-202005) sono stati ottenuti dal National Institutes for Food and Drug Control (NIFDC), Pechino, Repubblica Popolare Cinese. Il degradante fotolitico del metronidazolo, N-(2-idrossietil)-5-metil-l,2,4-ossadiazolo-3-carbossammide (CAS:110578-73-9) RS è stato acquistato da Quality Control Chemicals Inc. (Newark, DE, Stati Uniti).