Evaluation of the impact of UV - VIS radiation on the stability of solutions of danofloxacin by TLC method

Danofloksacyna jest weterynaryjnym chemioterapeutykiem należącym do III generacji fluorochinolonów. Pod względem chemicznym jest to kwas 1-cyklopropylo-6-fluoro-1,4-dihydro-7-[(1s,4s)-5-metylo-2,5-diazabicyklo[2.2.1]-hept-2-ylo-]-4-okso-3-chinolinokarboksylowy. Posiada szerokie spektrum działania przeciwbakteryjnego, obejmujące wiele rodzajów bakterii Gram-ujemnych i Gram-dodatnich. Wykazuje skuteczność w leczeniu schorzeń zapalnych układu oddechowego, pokarmowego czy gruczołów sutkowych u bydła, trzody chlewnej, owiec i drobiu.Przedmiotem niniejszej pracy było oznaczenie danofloksacyny obok produktów fotodegradacji, po ekspozycji na promieniowanie UV - VIS roztworu metanolowego tego chemioterapeutyku o stężeniu 0,5 mg/ml oraz wodnego roztworu preparatu handlowego Advocin o stężeniu 0,5 mg/ml. Zbadano także wpływ metali – Cu(II) i Fe(III) i zmian ich stężeń na proces fotodegradacji.Roztwory danofloksacyny z udziałem oraz bez udziału jonów metali naświetlano promieniowaniem UV o zakresie długości fali od 320 do 400 nm i natężeniu 0,250 mW/m2. Średnie natężenie promieniowania VIS wynosiło 262 lux.Danofloksacynę oraz produkty jej rozkładu oznaczano stosując metodę chromatografii cienkowarstwowej (TLC) z detekcją densytometryczną w zakresie UV. Próbki nakładano na płytki chromatograficzne za pomocą aparatu Linomat V Camag, w objętości 5 µl. Chromatogramy rozwijano w wybranej fazie ruchomej o składzie metanol – aceton – 1M kwas cytrynowy – trietyloamina (2,8 : 2 : 0,2 : 0,5 v/v/v/v). Opracowaną metodę zwalidowano zgodnie z wytycznymi ICH określając: specyficzność, liniowość, precyzję, precyzję pośrednią, granicę wykrywalności i granicę oznaczalności. W zastosowanych warunkach uzyskano dobry rozdział danofloksacyny i produktów jej fotodegradacji. Metodę charakteryzuje szeroki zakres liniowości, przy współczynniku korelacji R=0,99135 oraz dobra precyzja (RSD nie przekracza 0,58%) i dobra precyzja pośrednia metody (RSD nie przekracza 0,92%). Granica wykrywalności wynosiła 0,0011 µg/plamkę, natomiast granica oznaczalności 0,0034 µg/plamkę. Odzysk na trzech poziomach mieścił się w zakresie 95,56% do 97,30%.W oparciu o uzyskane wyniki ustalono, że danofloksacyna ulega fotodegradacji pod wpływem promieniowania UV - VIS zarówno w roztworach nie zawierających jonów metali jak i w ich obecności. Dodatek jonów Fe(III) oraz Cu(II) spowalnia proces przy czym w przypadku jonów Cu(II) efekt stabilizujący jest silniejszy. Na szybkość procesu i ilość powstających produktów w czasie ma wpływ stężenie dodanych jonów. Im wyższe stężenie dodanego jonu tym efekt stabilizujący jest silniejszy. W obecności jonów Cu(II) o stężeniu 0,025 mol/l danofloksacyna rozkłada się ale nie na drodze fotodegradacji lecz reakcji utlenienia zachodzącej w środowisku kwaśnym.

Danofloxacin is a veterinary chemotherapeutic agent belonging to the third generation fluoroquinolones. In terms of chemical structure it is 1-cyclopropylo-6-fluoro-1,4-dihydro-7-[(1s,4s)-5-methyl-2,5-diazabicyclo[2.2.1]-hept-2-ylo-]-4-oxo-3-quinolinocaroxylic acid. It has abroad spectrum of antibacterial activity, including many types of Gram-negative and Gram-positive bacteria. It shows efficacy in the treatment of inflammatory diseases of the respiratory system, digestive system and mammary glands of cattle, pig sand, sheep and poultry. The object of this study was to determine danofloxacin photodegradation products after exposure to UV – VIS radiation of the methanol solution chemotherapeutic at a concentration of 0.5 mg/ml and an aqueous commercial preparation Advocin at a concentration of 0.5 mg/ml. Examined also to investigate the effect of metals - Cu (II) and Fe (III) and changes in their concentration on the process of photodegradation.Danofloxacin solutions with and without metal ions were irradiated with UV light at a wavelength of 320 to 400 nm and intensity 0.250 mW/m2. The average intensity of the VIS radiation was 262 lux.Danofloxacin and its degradation products were determined using the method of thin layer chromatography (TLC) with detection in the UV densitometry. Samples were applied to chromatographic plates using Camag Linomat V in a volume of 5 μl. Chromatograms were developed in the selected mobile phase of the composition of methanol - acetone – 1M citric acid - triethylamine (2,8 : 2 : 0,2 : 0,5 v / v / v / v).The method was validated for specificity, linearity, limit of detection, limit of determination, accuracy, and precision according to ICH guidelines. In the fixed conditions achieved good separation danofloxacin and its photodegradation products. The method is characterized by a wide range of linearity, with correlation coefficient R=0,99135 and good precision (RSD less than 0.58%) and good intermediate precision of the method (RSD less than 0.92%). The detection limit was 0.0011 mg/spot, while the detection limit 0.0034 mg/spot. Recovery at the three levels was in the range 95.56% to 97.30%.Based on the results obtained it was found that the photodegradation of danofloxacin takes place under the influence of UV - VIS radiation both in solutions not containing metal ions as well as in their presence. The addition of Fe(III) and Cu (II) slows down the process and in the case of Cu(II) the stabilizing effect is stronger. The rate of the process and the quantity of products at the time to influence the concentration of ions added. The higher concentration of added ion caused that the stabilizing effect is stronger.