Published December 12, 2022 | Version v1
Publication Open

Application of Box-Behnken experimental design and response surface methodology for selecting the optimum RP-HPLC conditions for the simultaneous determination of methocarbamol, indomethacin and betamethasone in their pharmaceutical dosage form

Creators

  • 1. Cairo University
  • 2. Sana'a University

Description

An isocratic RP-HPLC method has been developed for the separation and determination of methocarbamol (MTL), indomethacin (IND), and betamethasone (BET) in combined dosage form using an Inertsil ODS-3v C18 (250 × 4.6 mm, 5 μm) column with UV- detection at 235 nm. Experimental design using Box-Behnken design (BBD) was applied to study the response surface during method optimization and to achieve a good separation with a minimum number of experimental runs. The three independent parameters were pH of buffer, % of acetonitrile and flow rate of the mobile phase while the peak resolution of IND from MTL and the peak resolution of BET from IND (R2) were taken as responses to obtain mathematical models. The composite desirability was employed to optimize a set of responses overall (peak resolutions). The predicted optimum assay conditions include a mobile phase composition of acetonitrile and phosphate buffer (pH 5.95) in a ratio of 79:21, v/v, pumped at a flow rate of 1.4 mL min-1. With this ideal condition, the optimized method was able to achieve baseline separation of the three drugs with good resolution and a total run time of less than 7 min. The linearity of MTL, IND, and BET was determined in the concentration ranges of 5-600 µg mL- 1, 5-300 µg mL- 1, and 5-300 µg mL- 1 and the regression coefficients were 0.9994, 0.9998, and 0.9998, respectively. The average percent recoveries for the accuracy were determined to be 100.41 ± 0.60%, 100.86 ± 0.86%, and 100.99 ± 0.65% for MTL, IND, and BET, respectively. The R.S.D.% of the intra-day precision was found to be less than 1%, while the R.S.D.% of the inter-day precision was found to be less than 2%. The RP-HPLC method was fully validated with regard to linearity, accuracy, precision, specificity, and robustness as per ICH recommendations. The proposed method has various applications in quality control and routine analysis of the investigated drugs in their pharmaceutical dosage forms and laboratory-prepared mixtures with the goal of reducing laboratory waste, analysis time, and effort.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تطوير طريقة RP - HPLC إيزوقراطية لفصل وتحديد عمود الميثوكاربامول (MTL) والإندوميتاسين (IND) والبيتاميثازون (BET) في شكل جرعة مجمعة باستخدام عمود Inertsil ODS -3v C18 (250 × 4.6 مم، 5 ميكرومتر) مع الكشف عن الأشعة فوق البنفسجية عند 235 نانومتر. تم تطبيق التصميم التجريبي باستخدام تصميم Box - Behnken (BBD) لدراسة سطح الاستجابة أثناء تحسين الطريقة وتحقيق فصل جيد مع الحد الأدنى من الجولات التجريبية. كانت المعلمات الثلاثة المستقلة هي الرقم الهيدروجيني للمخزن المؤقت، والنسبة المئوية للأسيتونيتريل ومعدل تدفق الطور المتحرك بينما تم أخذ دقة ذروة IND من MTL ودقة ذروة BET من IND (R2) كاستجابات للحصول على نماذج رياضية. تم استخدام الرغبة المركبة لتحسين مجموعة من الاستجابات بشكل عام (قرارات الذروة). تشمل ظروف الاختبار المثلى المتوقعة تركيبة طور متحرك من الأسيتونيتريل والعازل الفوسفات (الرقم الهيدروجيني 5.95) بنسبة 79: 21، فولت/فولت، يتم ضخها بمعدل تدفق 1.4 مل دقيقة -1. مع هذه الحالة المثالية، تمكنت الطريقة المحسنة من تحقيق فصل خط الأساس للأدوية الثلاثة بدقة جيدة ووقت تشغيل إجمالي أقل من 7 دقائق. تم تحديد خطية MTL و IND و BET في نطاقات تركيز 5-600 ميكروغرام مل - 1 و 5-300 ميكروغرام مل - 1 و 5-300 ميكروغرام مل - 1 وكانت معاملات الانحدار 0.9994 و 0.9998 و 0.9998 على التوالي. تم تحديد متوسط النسبة المئوية لعمليات الاسترداد للدقة على أنها 100.41 ± 0.60 ٪ و 100.86 ± 0.86 ٪ و 100.99 ± 0.65 ٪ لـ MTL و IND و BET على التوالي. تم العثور على نسبة R.S.D. ٪ من الدقة خلال اليوم لتكون أقل من 1 ٪، في حين تم العثور على نسبة R.S.D. ٪ من الدقة خلال اليوم لتكون أقل من 2 ٪. تم التحقق من صحة طريقة RP - HPLC بالكامل فيما يتعلق بالخطية والدقة والدقة والنوعية والمتانة وفقًا لتوصيات ICH. تحتوي الطريقة المقترحة على تطبيقات مختلفة في مراقبة الجودة والتحليل الروتيني للأدوية التي تم التحقيق فيها في أشكال الجرعات الصيدلانية والمخاليط المعدة مختبريًا بهدف تقليل نفايات المختبرات ووقت التحليل والجهد.

Translated Description (French)

Une méthode RP-HPLC isocratique a été développée pour la séparation et la détermination du méthocarbamol (MTL), de l'indométacine (IND) et de la bétaméthasone (BET) sous forme posologique combinée à l'aide d'une colonne Inertsil ODS-3v C18 (250 × 4,6 mm, 5 μm) avec détection UV à 235 nm. La conception expérimentale utilisant la conception Box-Behnken (BBD) a été appliquée pour étudier la surface de réponse lors de l'optimisation de la méthode et pour obtenir une bonne séparation avec un nombre minimum de passages expérimentaux. Les trois paramètres indépendants étaient le pH du tampon, le % d'acétonitrile et le débit de la phase mobile, tandis que la résolution maximale de l'IND du MTL et la résolution maximale du BET de l'IND (R2) ont été prises comme réponses pour obtenir des modèles mathématiques. La désirabilité composite a été utilisée pour optimiser un ensemble de réponses globales (résolutions maximales). Les conditions de dosage optimales prédites comprennent une composition de phase mobile d'acétonitrile et de tampon phosphate (pH 5,95) dans un rapport de 79:21, v/v, pompée à un débit de 1,4 mL min-1. Avec cette condition idéale, la méthode optimisée a pu réaliser une séparation de base des trois médicaments avec une bonne résolution et un temps d'exécution total inférieur à 7 min. La linéarité du MTL, de l'IND et du BET a été déterminée dans les plages de concentration de 5-600 µg mL- 1, 5-300 µg mL- 1 et 5-300 µg mL- 1 et les coefficients de régression étaient de 0,9994, 0,9998 et 0,9998, respectivement. Les pourcentages moyens de recouvrement pour l'exactitude ont été déterminés à 100,41 ± 0,60 %, 100,86 ± 0,86 % et 100,99 ± 0,65 % pour MTL, IND et BET, respectivement. Le R.S.D.% de la précision intra-journalière s'est avéré inférieur à 1 %, tandis que le R.S.D.% de la précision inter-journalière s'est avéré inférieur à 2 %. La méthode RP-HPLC a été entièrement validée en ce qui concerne la linéarité, la précision, la précision, la spécificité et la robustesse conformément aux recommandations de l'ICH. La méthode proposée a diverses applications dans le contrôle de la qualité et l'analyse de routine des médicaments étudiés dans leurs formes posologiques pharmaceutiques et leurs mélanges préparés en laboratoire dans le but de réduire les déchets de laboratoire, le temps d'analyse et les efforts.

Translated Description (Spanish)

Se ha desarrollado un método isocrático de RP-HPLC para la separación y determinación de metocarbamol (MTL), indometacina (IND) y betametasona (BET) en forma de dosificación combinada utilizando una columna Inertsil ODS-3v C18 (250 × 4.6 mm, 5 μm) con detección UV a 235 nm. Se aplicó el diseño experimental utilizando el diseño Box-Behnken (BBD) para estudiar la superficie de respuesta durante la optimización del método y para lograr una buena separación con un número mínimo de ejecuciones experimentales. Los tres parámetros independientes fueron el pH del tampón, el % de acetonitrilo y el caudal de la fase móvil, mientras que la resolución máxima de IND de MTL y la resolución máxima de BET de IND (R2) se tomaron como respuestas para obtener modelos matemáticos. La deseabilidad compuesta se empleó para optimizar un conjunto de respuestas en general (resoluciones máximas). Las condiciones de ensayo óptimas predichas incluyen una composición de fase móvil de acetonitrilo y amortiguador de fosfato (pH 5.95) en una relación de 79:21, v/v, bombeada a una velocidad de flujo de 1.4 mL min-1. Con esta condición ideal, el método optimizado fue capaz de lograr la separación basal de los tres fármacos con buena resolución y un tiempo de ejecución total de menos de 7 min. La linealidad de MTL, IND y BET se determinó en los rangos de concentración de 5-600 µg mL-1, 5-300 µg mL-1 y 5-300 µg mL-1 y los coeficientes de regresión fueron 0.9994, 0.9998 y 0.9998, respectivamente. Se determinó que el porcentaje promedio de recuperaciones para la precisión fue de 100.41 ± 0.60%, 100.86 ± 0.86% y 100.99 ± 0.65% para MTL, IND y BET, respectivamente. Se encontró que el R.S.D.% de la precisión intradía era inferior al 1%, mientras que el R.S.D.% de la precisión interdía era inferior al 2%. El método RP-HPLC se validó completamente con respecto a la linealidad, exactitud, precisión, especificidad y robustez según las recomendaciones de la ICH. El método propuesto tiene varias aplicaciones en el control de calidad y el análisis de rutina de los fármacos investigados en sus formas de dosificación farmacéutica y mezclas preparadas en laboratorio con el objetivo de reducir los residuos de laboratorio, el tiempo de análisis y el esfuerzo.

Files

s13065-022-00908-9.pdf

Files (1.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e46d97e24ba80342bb5fb18d432a8837
1.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تطبيق منهجية بوكس بينكين التجريبية للتصميم والاستجابة السطحية لاختيار أفضل شروط RP - HPLC للتحديد المتزامن للميثوكاربامول والإندوميتاسين والبيتاميثازون في شكل جرعات صيدلانية
Translated title (French)
Application de la conception expérimentale Box-Behnken et de la méthodologie de la surface de réponse pour sélectionner les conditions RP-HPLC optimales pour la détermination simultanée du méthocarbamol, de l'indométhacine et de la bétaméthasone dans leur forme posologique pharmaceutique
Translated title (Spanish)
Aplicación del diseño experimental de Box-Behnken y la metodología de superficie de respuesta para seleccionar las condiciones óptimas de RP-HPLC para la determinación simultánea de metocarbamol, indometacina y betametasona en su forma de dosificación farmacéutica

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4311502702
DOI
10.1186/s13065-022-00908-9

Is supplement to
https://openalex.org/W2901823287 (Other)
https://openalex.org/W2013917593 (Other)
https://openalex.org/W1987321824 (Other)
https://openalex.org/W4243740030 (Other)
https://openalex.org/W4200184925 (Other)
https://openalex.org/W2570086286 (Other)
https://openalex.org/W1975415121 (Other)
https://openalex.org/W3143991937 (Other)
https://openalex.org/W2083461731 (Other)
https://openalex.org/W164303708 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Yemen

References

  • https://openalex.org/W1535307911
  • https://openalex.org/W1751494843
  • https://openalex.org/W1896073136
  • https://openalex.org/W1969395353
  • https://openalex.org/W1972393042
  • https://openalex.org/W1976906895
  • https://openalex.org/W1983111037
  • https://openalex.org/W1983395102
  • https://openalex.org/W1998367405
  • https://openalex.org/W1998884793
  • https://openalex.org/W2002939938
  • https://openalex.org/W2003912948
  • https://openalex.org/W2008777469
  • https://openalex.org/W2020038564
  • https://openalex.org/W2025408574
  • https://openalex.org/W2031621373
  • https://openalex.org/W2039056007
  • https://openalex.org/W2048660409
  • https://openalex.org/W2050711646
  • https://openalex.org/W2056389351
  • https://openalex.org/W2095098014
  • https://openalex.org/W2095499164
  • https://openalex.org/W2101480119
  • https://openalex.org/W2103395014
  • https://openalex.org/W2107845287
  • https://openalex.org/W2208546943
  • https://openalex.org/W2462528771
  • https://openalex.org/W2468565003
  • https://openalex.org/W2514877399
  • https://openalex.org/W2543206205
  • https://openalex.org/W2586213626
  • https://openalex.org/W2613953116
  • https://openalex.org/W2739832922
  • https://openalex.org/W2770689235
  • https://openalex.org/W2774016089
  • https://openalex.org/W2780475106
  • https://openalex.org/W2803810247
  • https://openalex.org/W2896370758
  • https://openalex.org/W2922129016