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Jun 21, 2023

Etudes corrélées de photoluminescence, spectroscopie vibrationnelle et spectrométrie de masse concernant la photodégradation du pantoprazole sodique

Scientific Reports volume 12, Numéro d'article : 9515 (2022) Citer cet article 977 Accès aux détails des métriques Dans ce travail, de nouvelles preuves optiques concernant les changements induits par la lumière UV sur

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 9515 (2022) Citer cet article

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Dans ce travail, de nouvelles preuves optiques concernant les changements induits par la lumière UV sur le pantoprazole sodique (PS), à l'état solide et en solution aqueuse, sont rapportées par spectroscopie UV-VIS, photoluminescence (PL), diffusion Raman et spectroscopie FTIR. De nouvelles preuves concernant les produits des voies de photodégradation du PS sont rapportées par les études corrélées de thermogravimétrie et de spectrométrie de masse. L'influence des excipients et du milieu alcalin sur la photodégradation du PS est également étudiée. De nouveaux aspects concernant le mécanisme chimique de la photodégradation du PS en présence de vapeur d'eau et d'oxygène de l'air et du milieu alcalin sont présentés. Nos résultats confirment que la photodégradation du PS induite par les vapeurs d'eau et l'oxygène de l'air conduit à la génération de 5-difluorométhoxy-3H-benzimidazole-2-thione sodium, de 5-difluorométhoxy-3H-benzimidazole sodium, de 2-thiol méthyl-3, 4-diméthoxypyridine et 2-hydroxyméthyl-3,4-diméthoxypyridine, tandis qu'en milieu alcalin, on obtient des composés du type des sels de sodium de la 2-oxyméthyl-3,4-diméthoxypyridine.

Le pantoprazole sodique (PS), connu sous le nom de protonix ou sel sodique de 5-(difluorométhoxy)-2-(3,4-diméthoxy-2-pyridinyl)méthylsulfinyl-1H-benzimidazole (1), est utilisé dans le schéma thérapeutique de l'estomac. ulcères et reflux gastro-œsophagien1. Les effets secondaires les plus connus de ce médicament sont les vomissements, la diarrhée, les maux de tête, les douleurs articulaires et abdominales. Tous ces inconvénients étaient dus aux produits de dégradation du PS. Dans ce contexte, un effort soutenu a été concentré sur la détermination des impuretés dans les médicaments contenant du pantoprazole, y compris ses produits de dégradation, les méthodes les plus adéquates utilisées à cet effet étant la chromatographie liquide haute performance (HPLC)2 et la spectroscopie UV-VIS3, 4.

L'instabilité du PS (1) a été étudiée depuis 1999, date à laquelle il a été démontré par HPLC que la dégradation dépendait des protons et de la concentration en sel5. Les premières informations concernant les produits de dégradation du PS ont été rapportées en 2013, lorsque des études HPLC et RMN 13C ont démontré qu'ils correspondaient au 5-difluorométhoxy-3H-benzimidazole-2-thione sodium (2) et au 2-hydroxyméthyl-3, 4. -diméthoxypyridine (3)-6. Selon les études spectroscopiques rapportées en 2009, les spectroscopies UV-VIS et FTIR se sont révélées être des techniques précieuses pour mettre en évidence les complexes de transfert de charge7. D'autres méthodes de détection utilisées pour mettre en évidence les produits de la réaction d'oxydation du pantoprazole étaient la résonance paramagnétique électronique8 et le réseau de diodes HPLC9. Les stratégies de photostabilisation rapportées du pantoprazole impliquent l'utilisation de microparticules polymères 10,11. En comparaison de ces progrès, ce travail rapportera de nouvelles preuves concernant le processus de photodégradation du PS (1) par des techniques de spectroscopie optique complémentaires telles que la photoluminescence (PL), la spectroscopie UV-VIS, la diffusion Raman et la spectroscopie FTIR. Le rôle des excipients ainsi que du milieu alcalin sur le processus de photodégradation du PS sera également analysé. De nouvelles preuves concernant les produits des voies de photodégradation du PS sont rapportées par les études corrélées de thermogravimétrie et de spectrométrie de masse.

Les figures 1a1, a2 et 1b montrent les spectres PL et PLE du PS (1) à l'état de poudre, dans l'obscurité et sous lumière UV. Dans l'état initial, la poudre PS (1) est caractérisée par : i) un spectre PL avec un maximum à 461 nm et une intensité égale à 1, 89 × 106 coups/sec (Fig. 1a1) ; et ii) un spectre PLE avec un maximum à 374 nm (Fig. 1b). L'exposition à la lumière UV du PS (1) induit les changements suivants dans : i) le spectre PL, une diminution de l'intensité de la bande d'émission de 1,89 × 106 coups/sec à 3,98 × 105 coups/sec dans le premier 28 minutes. (Fig. 1a1), la variation accompagnée d'un déplacement du maximum de cette bande de 461 à 487 nm ; exposition supplémentaire de la poudre PS (1) à la lumière UV pendant 272 minutes supplémentaires. induit une augmentation de l'intensité de la bande PL de 3,98 × 105 comptes/s à 3,25 × 106 comptes/sec, simultanément au déplacement de la bande PL de 487 à 496 nm (Fig. 1a2) ; et ii) le spectre PLE, un déplacement de la bande de 374 à 384 nm sans variation significative de l'intensité (Fig. 1b). Ces variations indiquent que le processus de photodégradation du PS (1) comporte deux étapes, la première se développant au cours des 28 premières minutes. et la seconde se déroulant successivement dans les 272 minutes suivantes.