Идентификация капреомицинов IА и IB и количественная оценка отношения их содержания в лекарственных препаратах капреомицина методами ЯМР спектроскопии

Актуальность. Капреомицин является многокомпонентным антибиотиком природного происхождения и представляет собой смесь 4 родственных соединений (капреомицинов IA, IB, IIA и IIB). Контроль качества лекарственных препаратов капреомицина по действующему веществу проводят по показателю «капреомицин I», не учитывая индивидуальные вклады капреомицинов IA и IB. При таком подходе не наблюдается корреляция между суммарным содержанием компонентов капреомицина IA и IB, установленным хроматографическими методами, и активностью вещества, определённой микробиологическими методами. ВОЗ рекомендовала изучить целесообразность введения в спецификации на препараты капреомицина соотношения между капреомицином IA и IB.

Цель исследования — разработка методики количественной оценки отношения содержания капреомицинов IA и IB в лекарственном препарате «Капреомицина сульфат» методом спектроскопии ЯМР. Объекты исследования. Стандартные образцы капреомицина сульфата, лекарственные препараты «Капреомицин, порошок для приготовления растворов для внутривенного и внутримышечного введения» различных производителей.

Материал и методы. Cпектроскопия ЯМР, ВЭЖХ.

Результаты. Проведена структурная интерпретация спектров 1Н и 13С капреомицина сульфата в растворе D₂O. В спектрах 13С выявлены характеристические сигналы капреомицинов IA и IB, не перекрывающиеся с сигналами минорных компонентов капреомицина и родственных примесей. На основе нормализованных интегральных интенсивностей рассчитано отношение мольных долей капреомицинов IA и IB (IA/IB). Результаты измерения величины IA/IB методом 13С ЯМР и ВЭЖХ практически совпадают в том случае, когда условия хроматографирования позволяют разделить на хроматограмме сигналы основных и примесных компонентов капреомицина.

Заключение. Разработанная методика может быть использована при установлении корреляции между содержанием капреомицинов IA и IB и активностью капреомицина, определённой микробиологическими методами.

1. Laughlin Z. T., Conn G. L. Tuberactinomycin antibiotics: Biosynthesis, anti-mycobacterial action, and mechanisms of resistance. Front Microbiol. 2022; 13: 961921. doi: 10.3389/fmicb.2022.961921.

2. Wang M., Gould S. J. Biosynthesis of capreomycin. 2. Incorporation of L-serine, L-alanine, and L-2,3-diaminopropionic acid. J Org Chem. 1993; 58 (19): 5176–5180.

3. Lin Y., Li Y., Zhu N., Han Y., Jiang W., Wang Y., Si S., Jiang J. The antituberculosis antibiotic capreomycin inhibits protein synthesis by disrupting interaction between ribosomal proteins L12 and L10. Antimicrob Agents Chemother. 2014; 58 (4): 2038–2044. doi: 10.1128/aac.02394-13.

4. Herr Jr E. B., Redstone M. O. Chemical and physical characterization of capreomycin. Ann N Y Acad Sci. 1966; 135 (2): 940–6.

5. Monograph Capreomycin sulfate. United States Pharmacopeia. USP43-NF38. Rockville, MD; 2023.

6. Monograph Capreomycin sulfate. Indian Pharmacopoeia. IX ed. 2022; II: 1726.

7. Monograph Capreomycin sulfate. Pharmacopoeia of the peoples republic of China. 2020; II: 287–288.

8. Bycroft B. W., Cameron D., Croft L. R., Hassanali-Walji A., Johnson A. W., Webb T. Total structure of capreomycin IB, a tuberculostatic peptide antibiotic. Nature. 1971; 231 (5301): 301–302.

9. Lightbown J. W., De Rossi P., Isaacson P. International standards and international reference preparations. Bull World Heath Organ. 1972; 47 (3): 343–356.

10. Nomoto S., Teshima T., Wakamiya T., Shiba T. The revised structure of capreomycin. J Antibiot. 1977; 30 (11): 955–959. doi: 10.7164/antibiotics.30.955.

11. Lea M. L. A physiological study of streptomyces capreolus and factors governing growth and capreomycin biosynthesis [dissertation]. Liverpool John Moores University; 2007. doi: researchonline.ljmu.ac.uk/view/theses/rg=5Fpha.html.

12. Fifty-first report of the WHO Expert Committee on specifications for pharmaceutical preparations. Geneva: World Health Organization; 2017 (WHO technical report series; No. 1003).

13. WHO Expert Committee on Biological Standardization, sixty-seventh report. Geneva: World Health Organization; 2017 (WHO technical report series; No. 1004).

14. Якупов И. Ю., Кулешова С. И., Симонова Е. П., Демидов А. С. Применение ион-парной хроматографии для определения компонентов и родственных примесей капреомицина сульфата. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. 2023; 13 (2–1): 271–282. doi: https://doi.org/10.30895/1991-2919-2023-451.

15. Liua G., Luan B., Liang G Xing L., Huang L., Wangc C. et al. Isolation and identification of four major impurities in capreomycin sulfate. J Chromatogr. A. 2018; 1571: 155–164. doi: 10.1016/j.chroma.2018.08.015.

16. Malz F., Jancke H. Validation of quantitative NMR. J Pharm Biomed Anal. 2005; 38 (5): 813–823. doi: 10.1016/j.jpba.2005.01.043.

17. General monograph.1.2.1.1.1.007 Nuclear magnetic resonance spectroscopy. State Pharmacopoeia of the Russian Federation X. V. ed. https://pharmacopoeia.regmed.ru/pharmacopoeia/izdanie-15/1/1-2/1-2-1/1-2-1-1-metody-spektralnogo-analiza/spektroskopiya-yadernogo-magnitnogo-rezonansa/ (in Russian)