СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРЕПАРАТОВ ВИТАМИНОВ ГРУППЫ В С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХЕМОМЕТРИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ
Аннотация
Предложен способ спектрофотометрического определения витаминов группы B тиамина (B1) и пиридоксина (B6) в фармацевтических препаратах с использованием хемометрической обработки данных (метод проекции на латентные структуры, ПЛС). Зарегистрированы спектры поглощения модельных 25 бинарных смесей «B1-B6», 20 бинарных смесей «B1-B12» 20 бинарных смесей «B6-B12» и 29 трехкомпонентных смесей «B1-B6-B12» с различными концентрациями компонентов в диапазоне 2–10, 2–20, 2–20 и 2–10 мкг/мл соответственно. Выбрано оптимальное число латентных переменных для метода ПЛС в вариантах ПЛС1 и ПЛС2. Наименьшие среднеквадратичные погрешности прогноза найдены для системы «B1-B6», которые составили 0,048 и 0,059 для витаминов B1 и B6 соответственно при использовании метода ПЛС2. В случае трехкомпонентных модельных смесей «B1-B6-B12» установлено, что метод ПЛС2 лучше спрогнозировал концентрации B6 и B12 с среднеквадратичной погрешностью прогноза 0,027 и 0,046, соответственно, в то время как вариант ПЛС1 более точен при определении витамина B1. Определено содержание действующих веществ в фармацевтическом препарате «Нейромультивит» в форме ампульных растворов. Так, содержание B1 составило 100,1 ± 2,4%, а B6 – 102 ± 4%. Для подтверждения полученных результатов спектрофотометрического анализа применена высокоэффективная жидкостная хроматография с УФ-детектором. Таким образом, показано, что применение хемометрических методов обеспечивает высокую точность спектрофотометрического определения исследуемых витаминов с перекрывающимися полосами поглощения в их смесях. Не выявлено корреляции между используемым методом и точностью определения витамина в смеси. Для каждого витамина в смеси необходимо использовать оптимальный алгоритм, чтобы достичь более точных результатов.
Для цитирования:
Пятунин Б.Н., Русанова Т.Ю. Спектрофотометрический анализ препаратов витаминов группы В с использованием хемометрических алгоритмов. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2026. Т. 69. Вып. 4. С. 17-25. DOI: 10.6060/ivkkt.20266904.6824.
Литература
Antal I.P., Kormosh Z.A., Bazel Y.R. Electrochemical methods for determining group B vitamins. J. Anal. Chem. 2013. V. 68. N 7. P. 565-576. DOI: 10.7868/S0044450213070037
Abano E.E., Dadzie R.G. Simultaneous detection of water-soluble vitamins using the High Performance Liq-uid Chromatography (HPLC) – a review. Croat. J. Food Sci. Technol. 2014. V. 6. N 2. P. 116-123. DOI: 10.17508/CJFST.2014.6.2.08.
Silaev D.V., Shestopalova N.B., Fomina Yu.A., Rusanova T.Yu. Application of chemometric algorithms for spectrophotometric determination of synthetic food colors E110 and E124. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 2. P. 50-59 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20226502.6497.
Silaev D., Rusanova T., Fomina Yu., Shestopalova N. Chemometrics-assisted spectrophotometric determination of synthetic food colorants in "Strepsils" lozenges. Opt. Technol. Biol. Med. SPIE. 2022. V. 12192. P. 48-52. DOI: 10.1117/12.2625770.
Ketrush E.F., Mursalov R.K., Silaev D.V., Rusanova T.Yu. Spectrophotometric determination of some β-lactam antibiotics in their binary mixtures using the method of partial least squares. Izv. Saratov Univ. (N. S.). Ser. Khim. Biol. Ekol. 2023. V. 23. N 4. P. 392-403 (in Russian). DOI: 10.18500/1816-9775-2023-23-4-392-403.
Demirkaya A.K., Demirkaya M.F., Senol O. UV-vis spectrophotometric-assisted chemometric calibration models for simultaneous determination of thiamine and pyridoxine vitamins in powdered infant formula. Maced. Pharm. Bull. 2021. V. 67. N 2. P. 33-41. DOI: 10.33320/ maced.pharm.bull.2021.67.02.003.
Banishaban L., Sohrabi M.R., Mortazavinik S. Nature-friendly chemometrics-assisted UV-spectrophotometric method for the simultaneous determination of vitamins B9 and B12 in syrup formulation: Net analyte signal (NAS) and partial least squares (PLS) approaches. Iran. J. Chem. Chem. Eng. 2024. V. 43. N 7. P. 2660-2671. DOI: 10.30492/ijcce.2024.2011415.6217.
Hamedfam M., Sohrabi M.R., Davallo M. Rapid quantitative simultaneous determination of vitamin A and vitamin D in a skin ointment pharmaceutical formulation based on net analyte signal and partial least squares using the uv spectrophotometric method. Curr. Pharm. Anal. 2023. V. 19. N 3. P. 235-245. DOI: 10.2174/1573412919666230104153713.
Nurani L.H., Edityaningrum C.A., Irnawati I., Putri A.R., Windarsih A., Guntarti A., Rohman A. Chemo-metrics-assisted UV-vis spectrophotometry for quality control of pharmaceuticals: A review. Indones. J. Chem. 2023. V. 23. N 2. P. 542-567. DOI: 10.22146/ijc.74329.
Lalaouna A.I.D., Hadef Y., Nekkaa A., Titel F., Dalia F. Costeffective and earth-friendly chemometrics-assisted spectrophotometric methods for simultaneous determination of Acetaminophen and Ascorbic Acid in pharmaceutical formulation. Spectrochim. Acta — A: Mol. Biomol. Spectrosc. 2022. V. 266. P. 120422. DOI: 10.1016/j.saa.2021.120422.
Rusanova T., Shestopalova N., Fomina Yu., Burmistrova N., Silaev D. Quality control of tablets "Papazol" by spectrophotometry using chemometrics. Saratov Fall Meeting 2020. Opt. Nanotechnol. Biol. Med. SPIE. 2022. V. 11845. P. 169. DOI: 10.1117/12.2590713.
Vershinin V.I. New approaches to spectrophotometric analysis of unseparated mixtures of organic substance. Khim. Interesakh Ustoichivogo Razvitiya. 2013. V. 21. P. 9-20 (in Russian).
Vignaduzzo S.E., Maggio R.M., Olivieri A.C. Why should the pharmaceutical industry claim for the imple-mentation of second-order chemometric models - a critical review. J. Pharm. Biomed. Anal. 2020. V. 179. P. 112965. DOI: 10.1016/j.jpba.2019.112965.
El-Gindy A., Hadad G.M. Chemometrics in Pharmaceutical Analysis: An Introduction, Review, and Future Per-spectives. J. AOAC Int. 2012. V. 95. N 3. P. 609-623. DOI: 10.5740/jaoacint.SGE_El-Gindy.
Farag М.А., Sheashea M., Zhao Ch., Maamoun A.A. UV Fingerprinting Approaches for Quality Control Anal-yses of Food and Functional Food Coupled to Chemometrics: A Comprehensive Analysis of Novel Trends and Applications. Foods. 2022. V. 11. N 18. P. 2867. DOI: 10.3390/foods11182867.
Elzanfaly E.S., Nebsen M., Ramadan N.K. Development and validation of PCR, PLS and TLC densitometric methods for the simultaneous determination of vitamins B1, B6 and B12 in pharmaceutical formulations. Pak. J. Pharm. Sci. 2010. V. 23. N 4. P. 409-415.
Lohrdy M., Sohrabi M.R., Davallo M.A. Simple UV Spectrophotometric Method Based on Continuous Wavelet Transform and Multivariate Calibration Model for the Concurrent Analysis of Three Water-Soluble Vitamins in Fertility Supplements. J. AOAC Int. 2024. V. 107. N 1. P. 164-176. DOI: 10.1093/jaoacint/qsad093.
Monakhova Yu.B., Mushtakova S.P., Kolesnikova S.S., Astakhov S.A. Chemometrics-assisted spectrophotomet-ric method for simultaneous determination of vitamins in complex mixtures. Anal. Bioanal. Chem. 2010. V. 397. N 3. P. 1297-1306. DOI: 10.1007/s00216-010-3623-x.
Mohamed A.M.I., Mohamed H.A., Mohamed N.A., El-Zahery M.R. Chemometric methods for the simultaneous determination of some water-soluble vitamins. J. AOAC Int. 2011. V. 94. N 2. P. 467-481. DOI: 10.1093/jaoac/94.2.467.
Hegazy M.A., Abdelwahab N.S., Fayed A.S. A novel spectral resolution and simultaneous determination of multicomponent mixture of Vitamins B1, B6, B12, Benfotiamine and Diclofenac in tablets and capsules by de-rivative and MCR–ALS. Spectrochim. Acta – A: Mol. Biomol. Spectrosc. 2015. V. 140. P. 524-533. DOI: 10.1016/j.saa.2014.12.108.
Palur K., Archakam S.C., Koganti B. Chemometric assisted UV spectrophotometric and RP-HPLC methods for simultaneous determination of paracetamol, diphenhydramine, caffeine and phenylephrine in tablet dosage form. Spectrochim. Acta — A: Mol. Biomol. Spec-trosc. 2020. V. 243. P. 118801. DOI: 10.1016/j.saa.2020.118801.
Pomerantsev A.L. Chemometrics in Excel. Tomsk: Tomsk Polytechnic Univ. Publ. 2014. 435 p. (in Russian). DOI: 10.1002/9781118873212.
Garmonov S.Yu., Salakhov I.A., Nurislamova G.R., Ismailova R.N., Irtuganova E.A., Sopin V.F. HPLC de-termination of ascorbic acid, thiamine, riboflavin, nico-tinamide, and pyridoxine in hexavit multivitamin prepara-tion. Khim.-Farm. Zhurn. 2011. V. 45. N 7. P. 48-51 (in Russian). DOI: 10.1007/s11094-011-0650-7.
Abrazheev R.V., Nipruk O.V., Kovaleva Yu.N. Spec-trophotometric determination of selected pharmaceuticals based on the intrinsic absorption of their solutions in the UV range. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2026. V. 69. N 2. P. 21-31. DOI: 10.6060/ivkkt.20266902.7271.
Kumar K. Partial Least Square (PLS). Analysis. Reson. 2021. V. 26. N 3. P. 429-442. DOI: 10.1007/s12045-021-1140-1.
Green J.M. Peer reviewed: a practical guide to analytical method validation. Anal. chem. 1996. V. 68. N 9. P. 305A-309A. DOI: 10.1021/ac961912f.
