Using high resolution and dynamic reaction cell for the improvement of the sensitivity of direct silicon determination in uranium materials by inductively coupled plasma mass spectrometry

The paper describes solving the problem of direct silicon determination at low levels in uranium materials, caused by the spectral interferences of polyatomic ions and the high value of blank levels, using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP MS). To overcome the interference problem, two primary techniques have been applied: double focusing high-resolution ICP MS and dynamic reaction cell (DRC) filled with highly reactive ammonia gas. All measurements were performed at high resolution (m/Δm = 4000) on an Element-2 mass spectrometer and pressurized mode of a dynamic reaction cell on an Elan DRC II mass spectrometer. The ways to reducing background levels are investigated. The effects of operating conditions, such as plasma parameters, DRC system original parameters, and uranium matrix influence on the analytical signals of silicon at m/z = 28 have been observed for different mass spectrometer types. The detection limits and the random error characteristics (relative standard deviation) of silicon determination in uranium materials were estimated. © 2013 Pleiades Publishing, Ltd

Development of a Comprehensive Approach to Assessing the Content of Elemental Contaminants in Native Herbal Medicinal Products, Using Pumpkin Seeds as a Case Study

Native herbal medicinal products (NHMPs) are medicinal products derived from plant raw materials. NHMPs are characterised by a complete transfer of contaminants from raw materials to finished products and comparability of therapeutic doses to daily consumption of many foods. The aim of the study was to develop an approach to assessing the content of elemental contaminants in NHMPs, based on public health risk assessment methods, and exemplify its use by applying it to pumpkin seeds. Materials and methods: the study analysed national and international regulatory documents governing the control of elemental contaminants in medicinal products and food, as well as literature on the ability of pumpkin seeds to accumulate such contaminants. In order to determine permitted concentrations, hazard quotients and cancer slope factors, the authors used internationally accepted risk assessment criteria. Results: the study identified the elemental contaminants to be controlled during risk assessment of NHMPs (i.e., As, Cd, Co, Cr, Pb, Hg, Ni, and V). The authors calculated permitted concentrations of the elements for a therapeutic dose of pumpkin seeds; hazard quotients for the essential (Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Se, Zn), probably essential (As, Ni, V) and toxic (Al, Cd, Hg, Pb, Sr, Tl) elements consumed with the dose; and individual cancer risks associated with As, Cd, Cr, Pb. Conclusions: the total health impact of the studied elements in a therapeutic dose of pumpkin seeds is permissible, and there is no risk of non-carcinogenic effects. The content of each carcinogenic element in pumpkin seeds corresponds to the acceptable level of maximum individual cancer risk. These risk levels are to be controlled at all times. The results of this study may support the development of a compendial monograph on pumpkin seeds

Modification of the Method for the Determination of Zinc Content in Insulins by Atomic Absorption Spectrometry

Scientific relevance. Zinc quantification in insulin active substances and preparations by atomic absorption spectrometry requires a sample preparation procedure using hydrochloric acid, a narcotic and psychotropic precursor. The exclusion of precursors from laboratory practice significantly reduces labour costs during analysis.Aim. This study aimed to modify the pharmacopoeial method for quantifying zinc in insulins with a view to eliminating drug precursors and to evaluate the applicability of the modified method across different insulin preparations.Materials and methods. The study considered insulin active substances and preparations of various types, dosage forms, and strengths. Zinc content determination involved using an Agilent 240FS atomic absorption spectrometer at a characteristic wavelength of 213.86 nm.Results. The authors selected the conditions for elemental analysis (nitric acid concentration, monochromator slit width, and flame stabilisation time) corresponding to the pharmacopoeial requirements for quantifying zinc in insulins (RSD ≤1.4%, standard zinc solution with a concentration of 0.8 mg/dm3, and calibration curve correlation coefficient ≥0.99). The study compared zinc content measurements in the studied insulin samples with hydrochloric acid or nitric acid as a solvent; it did not reveal any significant differences between the results obtained by the pharmacopoeial method and the modified method.Conclusions. The modified method enables analysts to quantify zinc in insulin preparations in various dosage forms without drug precursors

Терапія післяопераційних ран армованими пов’язками на основі пекти-ну та їх протимікробна дія

A reinforced pectin-based dressing with a reinforcing element containing the antimicrobial agent chlorhexidine bigluconate has been developed. In vitro studies have shown that the hydrogel pectin dressing containing 0.03 ÷ 1.5 % chlorhexidine bigluconate inhibits the growth of both gram-positive (S. aureus) and gram-negative (P. aeruginosa) bacteria. The dressing can be used in the complex treatment of postoperative wounds with infectious-inflammatory process. The efficacy of different doses of chlorhexidine bigluconate was characterized by growth inhibition and increase of microorganism-free areas on the culture medium around the site of dressing localization, and regardless of the type of bacteria. Bacterial growth inhibition radius size depends on the dose of chlorhexidine in the hydrogel pectin dressing. The inhibition of growth of S. aureus and P. aeruginosa is directly proportional to chlorhexidine bigluconate content. The increase of dressing saturation with chlorhexidine to 1.0 and 1.5 % recorded the maximum inhibition of the growth of microorganisms. A veterinary clinical trial has shown a good therapeutic effect in the wound healing, in particular in the complex treatment of postoperative and accidental wounds both in the presence of infectious-inflammatory process and in its absence. The reinforced pectin-based dressing with cotton (or polypropylene) reinforcement element containing chlorhexidine bigluconate reduces the cost of dressings and bandaging frequency during wound healing. It protects the wound surface from contamination, mechanical irritation, bacterial contamination and the development of secondary infection. The dressing promotes good water, air and heat exchange between the wound and the environment, adsorbs excess exudate, maintains a moist environment and does not cause hyperosmotic damage and drying of the wound. Surgical wound healing occurred under the initial tension for 7 days. Considering the method of its application, this dressing is suitable for use on different parts of the animal's body (neck, withers, chest and abdomen, lower back, buttocks, thighs, shoulders, etc.).Розроблено армовану пов’язку на основі пектину з елементом армування, що містить антимікробний засіб хлоргексидин біглюконат. Проведені дослідження in vitro показали, що гідрогелева пектинова пов’язка з вмістом 0,03 ÷ 1,5 % хлоргексидину біглюконату пригнічує ріст як грампозитивних (S. aureus), так і грамнегативних (P. aeruginosa) бактерій. Завдяки цьому пов’язка може бути використана і за комплексного лікування післяопераційних ран з інфекційно-запальним процесом. Ефективність дії різних доз хлоргексидину біглюконату характеризувалася пригніченням росту та збільшенням вільного від мікроорганізмів зон середовища культивування навколо місця локалізації пов’язки з діючою речовиною, незалежно від виду бактерій. Однак величина діаметру зони пригнічення росту бактерій залежить від дози хлоргексидину в гідрогелевій пектиновій пов’язці. За пропорційного підвищення вмісту хлоргексидину біглюконату інгібування росту S. aureus і P. aeruginosa посилюється. Так, коли збільшували насичення пов’язки хлоргексидином до 1,0 і 1,5 %, реєстрували максимальне інгібування росту мікроорганізмів. Клінічне дослідження показало добрий лікувальний ефект у ветеринарній практиці за терапії ран, зокрема за комплексного лікування післяопераційних і випадкових ран як за наявності інфекційно-запального процесу, так і за його відсутності. Застосування армованої пов’язки на основі пектину з бавовняним (чи поліпропіленовим) елементом армування з вмістом хлоргексидину біглюконату скорочує витрати перев'язувального матеріалу і частоту перев’язок впродовж часу загоєння ран. Вона забезпечує захист ранової поверхні від забруднення, механічного подразнення, бактеріальної контамінації та розвитку вторинної інфекції. Пов’язка сприяє доброму водо-, повітро- та теплообміну між раною та зовнішнім середовищем, адсорбує надлишок ексудату, підтримує вологе середовище і не викликає гіперосмотичного ушкодження й висихання рани. Загоювання післяопераційної рани відбулося за первинним натягом впродовж 7 діб. Зважаючи на спосіб накладання, дана пов’язка може бути придатна для застосування у різних ділянках тіла тварини (шиї, холки, грудної й черевної стінок, попереку, крижів, стегна, плеча тощо)

Проблемы использования метода БИК-спектрометрии для установления подлинности действующего вещества в лекарственных препаратах

Near-infrared spectrometry (NIRS) is a new pharmacopoeial method. It is widely used in the pharmaceutical industry for quality control of medicinal products at various production stages (control of raw materials and finished products), and for detection of substandard and counterfeit drugs.The aim of the study was to assess the feasibility of using NIRS as an identification test for active ingredients during pre-marketing quality control of medicinal products.Materials and methods: 327 drugs samples represented as solid and semisolid dosage forms were tested by NIRS following their examination by well-established pharmacopoeial Identification methods during pre-marketing laboratory evaluation. The NIR spectra of the test samples were compared with the spectral library classification models.Results: NIRS confirmed the identity of 3.1% of the tested medicinal products. It was demonstrated that library classification models could be used for identification of only those medicines that were produced by a specific manufacturer, i.e. for confirmation of medicine identity.Conclusions: the NIRS method is unpractical as an Identification test for active ingredients in medicinal products during the pre-marketing laboratory evaluation stage. The main limitations of NIRS are lack of complete sets of library classification models for all medicinal products available in the market and non-reproducibility of spectral library data obtained with a different instrument.Метод спектрометрии в ближней ИК-области (БИК) является новым фармакопейным методом, который широко используется в фармацевтической промышленности для контроля качества лекарственных средств на различных стадиях в процессе производства (контроль входного сырья и готовой продукции), а также для выявления некачественных и фальсифицированных препаратов.Цель работы: изучение возможности применения метода БИК-спектрометрии для установления подлинности действующего вещества в лекарственном препарате (ЛП) при проведении экспертизы качества в рамках государственной регистрации.Материалы и методы: в качестве объектов исследования методом БИК-спектрометрии использовали 327 образцов ЛП в твердых и мягких лекарственных формах, которые прошли испытание по показателю «Подлинность» утвержденными фармакопейными методами в ходе проведения лабораторной экспертизы при государственной регистрации. БИК-спектры испытуемых образцов сравнивали с библиотечными классификационными моделями.Результаты: подлинность подтверждена для 3,1% ЛП, направленных на испытание методом БИК-спектрометрии. Установлено, что библиотечные классификационные модели можно использовать лишь для подтверждения подлинности ЛП конкретного производителя, то есть для подтверждения аутентичности препарата.Выводы: метод БИК-спектрометрии нецелесообразно применять для подтверждения подлинности действующего вещества в ЛП при проведении лабораторной экспертизы в рамках государственной регистрации. Основные ограничения метода БИК-спектрометрии в этой области связаны с отсутствием библиотек с полным набором библиотечных классификационных моделей всех ЛП, представленных на фармацевтическом рынке, и с невоспроизводимостью библиотечных спектральных данных, зарегистрированных на другом приборе

Разработка комплексного подхода к оценке содержания элементных контаминантов в нативных продуктах на основе лекарственного растительного сырья и его применение к семенам тыквы

Native herbal medicinal products (NHMPs) are medicinal products derived from plant raw materials. NHMPs are characterised by a complete transfer of contaminants from raw materials to finished products and comparability of therapeutic doses to daily consumption of many foods. The aim of the study was to develop an approach to assessing the content of elemental contaminants in NHMPs, based on public health risk assessment methods, and exemplify its use by applying it to pumpkin seeds. Materials and methods: the study analysed national and international regulatory documents governing the control of elemental contaminants in medicinal products and food, as well as literature on the ability of pumpkin seeds to accumulate such contaminants. In order to determine permitted concentrations, hazard quotients and cancer slope factors, the authors used internationally accepted risk assessment criteria. Results: the study identified the elemental contaminants to be controlled during risk assessment of NHMPs (i.e., As, Cd, Co, Cr, Pb, Hg, Ni, and V). The authors calculated permitted concentrations of the elements for a therapeutic dose of pumpkin seeds; hazard quotients for the essential (Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Se, Zn), probably essential (As, Ni, V) and toxic (Al, Cd, Hg, Pb, Sr, Tl) elements consumed with the dose; and individual cancer risks associated with As, Cd, Cr, Pb. Conclusions: the total health impact of the studied elements in a therapeutic dose of pumpkin seeds is permissible, and there is no risk of non-carcinogenic effects. The content of each carcinogenic element in pumpkin seeds corresponds to the acceptable level of maximum individual cancer risk. These risk levels are to be controlled at all times. The results of this study may support the development of a compendial monograph on pumpkin seeds.Нативные продукты на основе лекарственного растительного сырья (НЛРП) относятся к лекарственным растительным препаратам. Характерная особенность НЛРП — полный переход в их состав контаминантов, содержащихся в исходном сырье, и сопоставимость терапевтических доз с суточными дозами потребления многих пищевых продуктов. Цель работы: на основе методологии анализа рисков для здоровья населения разработать подход к оценке содержания элементных контаминантов в НЛРП и продемонстрировать его на примере нормирования примесей в семенах тыквы. Материалы и методы: проанализированы отечественные и международные нормативные документы, регламентирующие контроль содержания элементных контаминантов в лекарственных препаратах и пищевых продуктах, а также данные литературы об аккумулятивной способности семян тыквы. Для вычисления допустимых концентраций, коэффициентов опасности и факторов канцерогенного потенциала использованы принятые в международной практике критерии оценки риска. Результаты: определены элементные контаминанты, содержание которых необходимо контролировать при оценке риска потребления НЛРП (As, Cd, Cо, Cr, Pb, Hg, Ni, V). Рассчитаны предельно допустимые концентрации этих элементов для терапевтической дозы семян тыквы. Для эссенциальных (Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Se, Zn), условно эссенциальных (As, Ni, V) и токсичных (Al, Cd, Hg, Pb, Sr, Tl) элементов рассчитаны коэффициенты опасности при потреблении терапевтической дозы семян тыквы. Для As, Cd, Cr, Pb рассчитаны индивидуальные канцерогенные риски. Выводы: суммарное воздействие изученных элементов на здоровье человека при потреблении терапевтической дозы семян тыквы является допустимым и не вызывает риск развития неканцерогенных эффектов. Содержание каждого из канцерогенных элементов в семенах тыквы соответствует предельно допустимому уровню индивидуального канцерогенного риска. Данные уровни риска подлежат постоянному контролю. Полученные результаты можно использовать при разработке проекта фармакопейной статьи «Тыквы семена»

Модификация методики определения цинка в инсулинах методом атомно-абсорбционной спектрометрии

Scientific relevance. Zinc quantification in insulin active substances and preparations by atomic absorption spectrometry requires a sample preparation procedure using hydrochloric acid, a narcotic and psychotropic precursor. The exclusion of precursors from laboratory practice significantly reduces labour costs during analysis.Aim. This study aimed to modify the pharmacopoeial method for quantifying zinc in insulins with a view to eliminating drug precursors and to evaluate the applicability of the modified method across different insulin preparations.Materials and methods. The study considered insulin active substances and preparations of various types, dosage forms, and strengths. Zinc content determination involved using an Agilent 240FS atomic absorption spectrometer at a characteristic wavelength of 213.86 nm.Results. The authors selected the conditions for elemental analysis (nitric acid concentration, monochromator slit width, and flame stabilisation time) corresponding to the pharmacopoeial requirements for quantifying zinc in insulins (RSD ≤1.4%, standard zinc solution with a concentration of 0.8 mg/dm3, and calibration curve correlation coefficient ≥0.99). The study compared zinc content measurements in the studied insulin samples with hydrochloric acid or nitric acid as a solvent; it did not reveal any significant differences between the results obtained by the pharmacopoeial method and the modified method.Conclusions. The modified method enables analysts to quantify zinc in insulin preparations in various dosage forms without drug precursors.Актуальность. Хлороводородная кислота, используемая на стадии пробоподготовки при определении содержания цинка в субстанциях и препаратах инсулина методом атомно-абсорбционной спектрометрии, является прекурсором наркотических веществ и психотропных препаратов. Исключение прекурсоров из лабораторной практики заметно снижает трудозатраты при проведении анализа.Цель. Модификация фармакопейной методики определения цинка в инсулинах, направленная на исключение прекурсоров наркотических веществ, и оценка применимости модифицированной методики для анализа препаратов инсулина.Материалы и методы. Фармацевтические субстанции и препараты инсулина различных лекарственных форм и дозировок. Определение содержания цинка проводили на атомно-абсорбционном спектрометре Agilent 240FS при характеристической длине волны 213,86 нм.Результаты. Подобраны условия проведения элементного анализа (концентрация азотной кислоты, ширина щели монохроматора, время стабилизации пламени), обеспечивающие соответствие фармакопейным требованиям к определению цинка в инсулинах (RSD≤1,4% для стандартного раствора цинка с концентрацией 0,8 мг/дм3, коэффициент корреляции калибровочного графика не менее 0,99). Проведено сравнение результатов измерения содержания цинка в исследуемых образцах при использовании в качестве растворителя хлороводородной или азотной кислоты. Сравнение модифицированной методики с фармакопейной не выявило существенного расхождения в результатах определения цинка при замене хлороводородной кислоты на азотную.Выводы. Модифицированная методика позволяет проводить анализ содержания цинка в различных лекарственных формах инсулина без использования прекурсоров наркотических веществ