Spectrophotometric determination of some β-lactam antibiotics in their binary mixtures using the method of partial least squares

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The method has been proposed for the spectrophotometric determination of antibiotics of the cephalosporin (cefuroxime, ceftriaxone, cefotaxime, cefazolin) and penicillin (amoxicillin) groups using chemometric data processing (method of partial least squares, PLS). The absorption spectra of 24 binary mixtures of “cephalosporin – cephalosporin” and 16 binary mixtures of “cephalosporin – amoxicillin” with various concentrations in the range of 3–27 and 5–140 μg/ml have been recorded. The optimal number of latent variables for each chemometric method (PLS-1 and PLS-2) has been selected, which ranged from 2 to 7 depending on the type of model and the nature of the antibiotics. The smallest root mean square calibration errors (RMSEC) have been found for the ceftriaxone–cefazolin system, which have been 0.09 and 0.08 for PLS-1 and PLS-2, respectively. The smallest root mean square errors of prediction (RMSEP) for the mixture “cefuroxime – amoxicillin” have been 0.07 for both methods (PLS-1 and PLS-2). It has been established that equations of linear relationships “measured-predicted” are characterized by a regression coeffi cient and the square of the approximation coeffi cient close to 1; which indicates the high quality of the models. The relative error of determination in test mixtures has been 0.4–6.2% by the PLS-1 method for “cephalosporin – cephalosporin” mixtures, and 0.07–6.0% by the PLS-2 method. At the same time, there is no signifi cant diff erence in the error in determining the components of the mixture, in contrast to the “cefuroxime – amoxicillin” system, for which the error is 0.1–1.1% for the fi rst component and 2.6–14.7% for the second component using the PLS-1 method and 0.2–1.2% for the fi rst component and 4.3–13.3% for the second component using the PLS-2 method. Thus, it has been shown that the use of chemometric methods ensures high accuracy of the spectrophotometric determination of the studied antibiotics with overlapping absorption bands in their mixtures.

Sobre autores

Elizaveta Ketrush

Saratov State University

ORCID ID: 0009-0001-7456-033X
83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

Ruslan Mursalov

Saratov State University

83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

Dmitry Silaev

Saratov State Medical University

112, Bolshaya Kazachya Str., Saratov, 410010, Russia

Tatyana Rusanova

Saratov State University

83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

Bibliografia

  1. Померанцев А. Л. Хемометрика в Excel: учебное пособие. Томск : Издательство Томского политехнического университета, 2014. 435 с.
  2. Кучерявский С., Панчук В., Монахова Ю., Кирсанов Д. Введение в хемометрику. URL: https://www.chemometrics.ru/media/documents/site/Введение-вхемометрику.pdf (дата обращения: 15.09.2023).
  3. Силаев Д. В., Шестопалова Н. Б., Фомина Ю. А., Русанова Т. Ю. Применение хемометрических алгоритмов для спектрофотометрического определения синтетических пищевых красителей Е110 и Е124 // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2022. Т. 65, № 2. С. 50–59. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20226502.6497
  4. Attia K. A., Nassar M. W., El-Zeiny M. B., Serag A. Effect of genetic algorithm as a variable selection method on different chemometric models applied for the analysis of binary mixture of amoxicillin and fl ucloxacillin: A comparative study // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2016. Vol. 156. P. 54–62. https://doi.org/10.1016/j.saa.2015.11.024
  5. Mohamed A. E. M. I., Abdelmageed O. H., Refaat I. H. Determination of two antibacterial binary mixtures by chemometrics-assisted spectrophotometry // Journal of AOAC International. 2007. Vol. 90, № 1. P. 128–141. https://doi.org/10.1093/jaoac/90.1.128
  6. Gandhi S. V., Patil D., Baravkar A. A. Comparison of Chemometric assisted UV Spectrophotometric and RP-HPLC Method for the simultaneous determination of Ofl oxacin and Tinidazole in their Combined dosage form // Research Journal of Pharmacy and Technology. 2021. Vol. 14, № 11. P. 5713–5718. https://doi.org/10.52711/0974-360X.2021.00993
  7. Eticha T. Kahsay G., Asefa F., Hailu T., Gebretsadik H., Gebretsadikan T., Thangabalan B. Chemometric-Assisted spectrophotometric method for the simultaneous determination of ciprofl oxacin and doxycycline hyclate in pharmaceutical formulations // Journal of Analytical Methods in Chemistry. 2018. Vol. 2018. https://doi.org/10.1155/2018/9538435
  8. Gandhi S. V., Waghmare A. D., Nadwani Y. S., Mutha A. S. Chemometrics-assisted UV spectrophotometric method for determination of ciprofl oxacin and ornidazole in pharmaceutical formulation // ARC Journal of Pharmaceutical Sciences. 2017. Vol. 3, № 1. P. 19–25. http://dx.doi.org/10.20431/2455-1538.0301005
  9. Силаев Д. В., Шестопалова Н. Б., Фомина Ю. А., Русанова Т. Ю. Определение синтетических пищевых красителей Е110 и Е124 при совместном присутствии методами Фирордта и производной спектрофотометрии // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2019. Т. 19, вып. 3. С. 257–267. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2019-19-3-257-267

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».