Analysis often reveals variability in the composition of ecstasy pills from pure 3,4-methylenedioxymethamphetamine (MDMA) to mixtures of MDMA derivatives, amphetamine, and other unidentified ...substances. For a comprehensive toxicological analysis one needs to know all steps to MDMA synthesis which may originate impurities. The aim of this study was to synthesise and determine the chemical-physical and in vitro biological properties of a series of MDMA derivatives.3,4-methylendioxyphenyl-2-nitropropene (MDNP) was obtained by condensation of piperonal with an excess of nitroethane in the presence of ammonium acetate. MDNP was then reduced to methylenedioxyamphetamine (MDA) by LiAlH 3 . All compounds were analysed using HPLC and spectroscopic technique Raman, nuclear magnetic resonance (NMR), or infrared (IR) at all the steps of synthesis. In addition, we assessed the biological potentials of these compounds by measuring in vitro their (i) blood cell/whole blood partition coefficient, (ii) binding to plasmatic proteins (Fbp), and (iii) membrane adsorption. Chemical structure was determined with antibody fluorescence polarisation immunoassay (FPIA). This study showed the presence of solid impurities, particularly of a neurotoxic compound of Al 3+ in the final products. FPIA identified the aminoethane group close to the substituted benzene ring, but did not detect the two major precursors of MDMA: MDNP and piperonal. Raman spectroscopy is an attractive alternative technique to characterise ecstasy pills and it can identify stereoisomeric forms such as cis-MDNP and trans-MDNP, which exhibit signals at 1650 cm -1 and 1300 cm -1 , respectively.
Analize _esto otkriju neujedna _enost sastava tableta ecstasyja od _istoga 3,4-metilendioksimetamfetamina (MDMA) do mješavina njegovih derivata, amfetamina i drugih neutvrđenih tvari. Stoga je za kvalitetnu toksikološku analizu potreban uvid u sve korake sinteze MDMA, s obzirom na to da se ondje vjerojatno kriju izvori ne _istoće (prekursori, katalizatori). Cilj ovog ispitivanja bio je sintetizirati derivate MDMA te napraviti njihovu kemijsko-fizikalnu i biološku in vitro karakterizaciju.3,4-metilendioksifenil-2-nitropropen (MDNP) dobiven je kondenzacijom piperonala u suvišku nitroetana uz dodatak amonijeva acetata. Njegovom redukcijom s pomoću LiAlH 3 dobiven je 3,4-metilendioksiamfetamin (MDA). Svi spojevi iz pojedinih koraka sinteze karakterizirani su s pomoću tekućinske kromatografije visoke djelotvornosti (HPLC) i spektroskopskih tehnika Ramanove spektroskopije, nuklearne magnetske rezonancije (NMR-a) te infracrvene spektroskopije (IR-a). Usto je ocijenjen i njihov biološki u _inak in vitro mjerenjem (i) koeficijenta raspodjele krvna stanica/puna krv, (ii) vezanja za bjelan _evine u plazmi (Fbp) te (iii) adsorpcije na membranu. Kemijska je struktura utvrđena s pomoću fluorescentnoga polarizacijskog imunokemijskog testa (FPIA). Analiza je u kona _nim proizvodima utvrdila prisutnost krutih ne _istoća, napose spojeva neurotoksi _nog aluminija (Al 3+ ). FPIA je prepoznao aminoetansku skupinu blizu supstituiranoga benzenskog prstena, ali ne i dva glavna prekursora za MDMA: MDNP i piperonal. Posebno je zanimljiva Ramanova spektroskopija budući da (i) pruža privla _nu alternativu za karakterizaciju sastava tableta ecstasyja te (ii) može otkriti stereoizomerne cis/trans-oblike spoja poput cis-MDNP-a odnosno trans-MDNP-a, _iji se signal vidi na 1650 cm -1 odnosno 1300 cm -1 .
Opisan je razvoj kvantitativne metode praćenja reakcije sinteze i kristalizacije aktivne
farmaceutske supstance, omeprazola in situ, Ramanovom spektroskopijom in-line. Praćenje
in-line provedeno je ...uporabom disperzivnog Ramanovog instrumenta. Prije praćenja reakcije,
reakcijske komponente su sintetizirane i okarakterizirane off-line, pomoću Ramanove
spektroskopije i spektroskopije NMR. Spektroskopska mjerenja i komplementarne
kromatografske analize, korištene za razvoj kalibracijskog modela, prikupljene su iz seta
eksperimenata provedenih u mjerilu od jedne litre. Temeljem podataka prikupljenih tijekom
kalibracijskih eksperimenata, razvijen je kemometrijski model metodom parcijalnih projekcija
najmanjih kvadrata za sve tri reakcijske komponente, koji izračunava postotni udio svake
komponente u reakcijskoj smjesi. Metoda je uspješno primijenjena u praćenju tijeka reakcije
eksperimenta u kilo-laboratorijskom mjerilu. Kristalizacija omeprazola praćena je
semikvantitativno metodom analize glavnih komponenata i multivarijatnom rezolucijom
krivulja.
The development of a quantitative in-line Raman spectroscopic method for in situ monitoring
of the active pharmaceutical ingredient, omeprazole synthesis reaction and crystallization is
described. In-line monitoring was performed using a dispersive Raman instrument. Prior to
reaction monitoring, the reaction components were characterized off-line by means of Raman
and NMR spectroscopy. The spectroscopic measurements and the complementary
chromatographic analyses, used in the calibration model development, were gathered from a
set of experiments, performed at a one liter scale. Based on the data set obtained from the
calibration experiments, a partial least square regression model was developed for all three
reaction components, enabling the determination of the percentage of each component present
in the reaction mixture. The model was successfully applied to monitor the reaction progress
in a kilo-lab scale experiment. Omeprazole crystallization was monitored semi-quantitatively
by means of principal component analysis and multivariate curve resolution methods.
Razvijeni su novi analitički postupci temeljeni na spektroskopskim metodama i kemometričkim izračunima za istovremeno kvantitativno određivanje tramadola i paracetamola u tabletama. Spektroskopski ...podaci dobiveni analizom tableta primjenom UV-Vis spektrofotometrije, spektroskopije u bliskom infracrvenom području (NIR) te Ramanove spektroskopije obrađeni su upotrebom metode djelomičnih najmanjih kvadrata (PLS), genetičkih algoritama spregnutih s PLS-om (GA-PLS) i umjetnih neuronskih mreža (ANN). Rezultati dobiveni kemometričkom obradom spektroskopskih podataka statistički su uspoređeni s onima određenima validiranom metodom tekućinske kromatografije ultravisoke djelotvornosti (UHPLC).
Dobiveno je dobro slaganje između količina paracetamola određenih u tabletama primjenom UV spektrofotometrije te PLS, GA-PLS i ANN algoritama i referente UHPLC metode. U slučaju tramadola GA-PLS rezultati pokazali su se pouzdaniji u odnosu na one dobivene PLS-om i ANN-om. Najjednostavniji i najpouzdaniji modeli konstruirani su korištenjem PLS metode za paracetamol i GA-PLS metode za tramadol.
Maseni udjeli paracetamola u tabletama određeni primjenom NIR spektroskopije i kalibracijskih kemometričkih modela izrađenih pomoću PLS, GA-PLS i ANN metoda vrlo se dobro slažu s onima dobivenima UHPLC-om. Rezultati dobiveni primjenom ANN-a i GA-PLS-a međusobno se ne razlikuju znatno, te su pouzdaniji od onih izračunanih upotrebom PLS metode. S druge strane, udjeli tramadola određeni NIR metodom spregnutom s GA-PLS algoritmom znatno su pouzdaniji od onih izračunanih upotrebom druge dvije metode. GA-PLS pristupom obradi podataka pojednostavio se je kalibracijski model te poboljšala točnost i preciznost dobivenih rezultata.
Ramanova spektroskopija spregnuta s PLS, GA-PLS i ANN kemometričkim metodama uspješno je upotrijebljena za kvantitativnu analizu paracetamola, pri čemu su rezultati dobiveni tim metodama usporedivi s referentnim vrijednostima. Algoritam GA-PLS još se jednom pokazao superiornijim u odnosu na PLS i ANN. U slučaju analize tramadola, nijednom uporabljenom metodom nisu dobiveni rezultati usporedivi s referentnim vrijednostima.
(112
Several new analytical procedures based on spectroscopic methods and chemometric calculations were developed for quantitative determination of tramadol and paracetamol in tablets. Spectroscopic data obtained by analyses of tablets using UV-Vis spectroscopy, spectroscopy in near infrared region (NIR), and Raman spectroscopy were processed by means of partial least squares (PLS), genetic algorithm coupled with PLS (GA-PLS) and artificial neural networks (ANN). Results gained by chemometric processing of the spectroscopic data were statistically compared with those obtained by means of validated ultra-high performance liquid chromatographic (UHPLC) method.
A good agreement between the amounts of paracetamol determined in the tablets using UV spectrophotometry and PLS, GA-PLS, as well as ANN algorithms, and that obtained by referent UHPLC method was found. In the case of tramadol, GA-PLS results were proven to be more reliable compared to those of PLS and ANN. The simplest and the most reliable models were constructed by using PLS method for paracetamol and GA-PLS method for tramadol.
Mass fractions of paracetamol in the tablets determined by means of NIR spectroscopy and calibration chemometric models constructed using PLS, GA-PLS, and ANN methods were in accordance with those gained by UHPLC. There was no significant difference between the results obtained by using ANN and GA-PLS, and they were more reliable than that obtained by PLS method. On the other hand, fractions of tramadol determined by NIR method coupled with GA-PLS algorithm were considerably more reliable than those calculated using other two methods. GA-PLS-based approach reduced the calibration model complexity and improved the accuracy and precision of the results.
Raman spectroscopy coupled with PLS, GA-PLS, and ANN chemometric methods was successfully applied for quantitative analysis of paracetamol, whereby the results obtained by these methods were comparable with the referent values. GA-PLS algorithm was once again proven to be superior over the PLS and ANN. In the case of tramadol analysis, the results gained by applying any of the used method were not comparable with the referent values.
Analize često otkriju neujednačenost sastava tableta ecstasyja od čistoga 3,4-metilendioksimetamfetamina (MDMA) do mješavina njegovih derivata, amfetamina i drugih neutvrđenih tvari. Stoga je za ...kvalitetnu toksikološku analizu potreban uvid u sve korake sinteze MDMA, s obzirom na to da se ondje vjerojatno kriju izvori nečistoće (prekursori, katalizatori). Cilj ovog ispitivanja bio je sintetizirati derivate MDMA te napraviti njihovu kemijsko-fi zikalnu i biološku in vitro karakterizaciju. 3,4-metilendioksifenil-2-nitropropen (MDNP) dobiven je kondenzacijom piperonala u suvišku nitroetana uz
dodatak amonijeva acetata. Njegovom redukcijom s pomoću LiAlH3 dobiven je 3,4-metilendioksiamfetamin
(MDA). Svi spojevi iz pojedinih koraka sinteze karakterizirani su s pomoću tekućinske kromatografi je visoke djelotvornosti (HPLC) i spektroskopskih tehnika Ramanove spektroskopije, nuklearne magnetske rezonancije (NMR-a) te infracrvene spektroskopije (IR-a). Usto je ocijenjen i njihov biološki učinak in vitro mjerenjem (i) koefi cijenta raspodjele krvna stanica/puna krv, (ii) vezanja za bjelančevine u plazmi (Fbp) te (iii) adsorpcije na membranu. Kemijska je struktura utvrđena s pomoću fl uorescentnoga polarizacijskog imunokemijskog testa (FPIA). Analiza je u konačnim proizvodima utvrdila prisutnost krutih nečistoća, napose spojeva neurotoksičnog aluminija (Al3+). FPIA je prepoznao aminoetansku skupinu blizu supstituiranoga benzenskog prstena, ali ne i dva glavna prekursora za MDMA: MDNP i piperonal. Posebno je zanimljiva Ramanova spektroskopija budući da (i) pruža privlačnu alternativu za karakterizaciju sastava tableta ecstasyja te (ii) može otkriti stereoizomerne cis/trans-oblike spoja poput cis-MDNP-a odnosno
trans-MDNP-a, čiji se signal vidi na 1650 cm-1 odnosno 1300 cm-1.
PDF
