Identification and quantification of metronidazole by TLC with densitometric detection

Metronidazol to lek szeroko wykorzystywany w profilaktyce oraz terapii infekcji wywołanych przez bakterie beztlenowe oraz pierwotniaki takie jak np. pełzak czerwonki czy rzęsistek pochwowy. W związku z możliwością tworzenia przez ten związek połączeń kompleksowych, postanowiono poszerzyć spektrum jego działania przez utworzenie związku kompleksowego ze srebrem, które również wykazuje działanie przeciwbakteryjne. W poniższej pracy zawarto opracowanie warunków jakościowego oraz ilościowego oznaczenia metronidazolu metodą chromatografii cienkowarstwowej (TLC) z detekcją densytometryczną. Ustalono, iż optymalny rozdział leku następuje z wykorzystaniem płytek chromatograficznych TLC Silicagel 60F254 oraz fazy ruchomej o składzie: octan etylu : metanol : 25% amoniak (15 : 5 : 0,5 v/v/v). Detekcję plam na chromatogramach przeprowadzono densytometrycznie, przy długości fali 297 nm. Następnie dokonano walidacji opracowanej metody analitycznej, wykazując iż charakteryzuje się ona prostoliniowością w zakresie od 1,05 do 4,62 µg/plamę. Wartości LOQ oraz LOD wynoszą odpowiednio 2,89 oraz 0,87µg/plamę, natomiast wartość współczynnika RSD charakteryzującego precyzję wynosi 0,71%. Dokładność metody określona jako procent odzysku substancji wynosi od 98,88 do 101,1%. W dalszym etapie wykonano badania stabilności metanolowych roztworów: substancji wzorcowej metronidazolu, połączenia kompleksowego oraz tabletek leku. Badania prowadzono w środowisku kwasowym oraz zasadowym (różne stężenia HCl i NaOH), w różnych temperaturach, w 3% roztworze ditlenku diwodoru oraz podczas ekspozycji na promieniowanie UV (254 nm). Największą degradację stwierdzono w środowisku zasadowym oraz w podwyższonej temperaturze. Badane roztwory wykazały się względnie dużą stabilnością w rozcieńczonych roztworach kwasu oraz w obecności H2O2, natomiast substancja wzorcowa oraz roztwór tabletek szybciej uległy rozkładowi pod wpływem promieniowania UV aniżeli kompleks, który wykazał się większą stabilnością w analizowanych warunkach. Obserwacje potwierdzono wynikami analizy kinetycznej, wyznaczając kinetykę reakcji oraz obliczając wartości stałych szybkości reakcji, czasy t0,1, t0,5 oraz Ea.

Metronidazole is a drug widely used in the prevention and treatment of infections caused by anaerobic bacteria and protozoa, such as Entamoeba histolytica or Trichomonas vaginalis. Due to the possibility of creating complex connections by this compound, it was decided to broaden the spectrum of its activity by creating a complex compound with silver, which also has antibacterial activity. The following paper presents the development of conditions of qualitative and quantitative determination of metronidazole by thin-layer chromatography (TLC) with densitometric detection. It was found that optimal distribution of the drug occurs using chromatographic TLC Silicagel 60F254 plates and a mobile phase composed of: ethyl acetate : methanol : 25% ammonia (15 : 5 : 0.5, v/v/v). Detection of spots on chromatograms was carried out densitometrically at 297 nm. Next, the analytical method was validated, showing that it is characterized by straightness in the range from 1,05 to 4.62 µg/spot. LOQ and LOD were respectively 2.89 and 0.87 µg/spot, while RSD values for precision were 0.71%. The accuracy of the method, defined as the percentage of substance recovery, ranges from 98.88 to 101.1%. In the next stage, the stability of methanol solutions of: metronidazole standard substance, complex combination and drug tablets was examined. The studies were carried out in acidic and alkaline environment (different concentrations of HCl and NaOH), at different temperatures, in 3% solution of dihydrogen dioxide and during exposure to UV radiation (254 nm). The highest degradation was found in alkaline environment and in raised temperature. The tested solutions showed relatively high stability in diluted acid solutions and in the presence of H2O2, whereas the standard substance and tablet solution decomposed faster under the influence of UV radiation than the complex, which showed higher stability under the analyzed conditions. The observations were confirmed by the results of kinetic analysis, determining the kinetics of the reaction and calculating the values of the reaction rate constants, times t0,1, t0,5 and Ea.