mireabulletinRussian Technological JournalRussian Technological Journal2782-32102500-316XRTU MIREA10.32362/2500-316X-2019-7-1-102-112mireabulletin-143Research ArticleМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕMATHEMATICAL MODELINGРАЗДЕЛЕНИЕ ДИФРАКЦИОННЫХ СПЕКТРОВ МЕТОДОМ ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ НА ПРИМЕРЕ ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА АРИФОНSEPARATION OF DIFFRACTION SPECTRA BY PRINCIPAL COMPONENT METHOD BY THE EXAMPLE OF ARIFON DRUGЧеховаР. В.ChekhovaR. V.chekhova.r@gmail.comПышныйВ. М.PyshniyV. M.noemail@neicon.ruПьянковаЛ. А.PyankovaL. A.noemail@neicon.ruЕлохинВ. А.ElokhinV. A.noemail@neicon.ruМИРЭА - Российский технологический университетРоссияMIREA - Russian Technological UniversityRussian FederationАО «Научные приборы»РоссияScientific Instruments Inc.Russian Federation20192802201971102112Copyright © Чехова Р.В., Пышный В.М., Пьянкова Л.А., Елохин В.А., 20192019Чехова Р.В., Пышный В.М., Пьянкова Л.А., Елохин В.А.Chekhova R.V., Pyshniy V.M., Pyankova L.A., Elokhin V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rtj-mirea.ru/jour/article/view/143

В статье рассматриваются результаты экспериментальных исследований по статистической обработке дифракционных спектров твердых лекарственных средств (ЛС) с целью их разделения и возможностью идентификации. Для исследования были использованы дифрактограммы оригинального и фальсифицированного ЛС Арифон, полученные на настольном дифрактометре Дифрей-401 производства АО «Научные приборы» (Санкт-Петербург, Россия). Исследования проводились в распространяемой по свободной лицензии среде Scilab. Отснятые дифракционные спектры обработаны с помощью процедуры сглаживания, которая позволила устранить влияние случайной составляющей в исходных данных. Анализ результатов сглаживания методом скользящего среднего показал, что алгоритм сглаживания с окном 41 точка наиболее предпочтителен. Приведены результаты статистической обработки дифрактограмм исследуемых ЛС методом главных компонент (МГК) в графической и числовой форме, которые показали хорошую сходимость и работоспособность данного метода при разделении дифракционных спектров. Проведенные исследования дают возможность создания методики, позволяющей идентифицировать твердые лекарственные препараты методом рентгеновской дифракции.

The article deals with the results of experimental studies on statistical processing of diffraction spectra of solid drugs for the purpose of their separation and identification. Diffractograms of the original and falsified drugs Arifon were used for the study. They were obtained on a desktop diffractometer Difray 401 produced by Scientific Instruments Inc. (Saint Petersburg, Russia). The research was conducted in the Scilab environment distributed under a free license. The captured diffraction spectra were processed using a smoothing procedure that eliminated the influence of a random component in the original data. Analysis of the results of smoothing by the moving average method showed that the smoothing algorithm with the window 41 point is most preferable. The results of statistical processing of diffractograms of the drugs investigated by the principal component analysis (PCA) in graphical and numerical form, which showed good convergence and efficiency of this method in the separation of diffraction spectra, are presented. The conducted studies make it possible to create a technique that allows identifying solid drugs by X-ray diffraction.

дифракционный спектрлекарственное средствометод главных компонентсобственное числособственный векторdiffraction spectrumdrugprincipal component analysiseigenvalueeigenvectorReferencesЕлохин В.А., Архипов С.Н., Пьянкова Л.А., Петров А.В., Чехова Р.В., Пышный В.М. Рентгеновская дифрактометрия в фармацевтическом анализе: практика применения настольных дифрактометров «Дифрей» // Научное приборостроение. 2018. Т. 28. № 1. С. 61-68.Elokhin V.A., Arkhipov S.N., Pyankova L.A., Petrov A.V., Chekhova R.V., Pyshniy V.M. X-ray diffractometry in pharmaceutical analysis: practices of using «Difray» benchtop diffractometers. Nauchnoe priborostroenie (Scientific Instrument Engineering). 2018; 28(1): 61-68. (in Russ.)Государственная фармакопея РФ. Общая фармакопейная статья. Рентгеновская порошковая дифрактометрия. ОФС. URL: http://pharmacopoeia.ru/ofs-1-2-1-1-0011-15-rentgenovskaya-poroshkovaya-difraktometriya/State Pharmacopoeia of the Russian Federation. General Pharmacopoeia Article. Х-ray powder diffractometry. GPhA 1.2.1.1.0011.15. (in Russ.). URL: http://pharmacopoeia.ru/ofs-1- 2-1-1-0011-15-rentgenovskaya-poroshkovaya-difraktometriya/Болл С.В., Елохин В.А., Соколов В.Н. Фальсифицированные лекарственные средства и роль государства в борьбе с ними. М.: Инновационный фонд "РОСИСПЫТАНИЯ", 2009. 96 с.Boll S.V., Elokhin V., Sokolov V.N. Counterfeit medicines and the role of the state in combating them. Moscow: Innovation Fund "ROSISPYTANIYA", 2009. 96 p. (in Russ.)Архипов С.Н., Болл С.В., Елохин В.А., Николаев В.И., Протопопов С.В., Пьянкова Л.А., Соколов В.Н. Рентгенодифракционный способ идентификации партий фармацевтической продукции: пат. 2452939 Рос. Федерация. № 2011102329/28; заявл. 18.01.2011; опубл. 10.06.2012. Бюл. № 16.Arkhipov S.N., Ball S.V., Elokhin V.A., Nikolaev V.I., Protopopov S.V., Pyankova L.A., Sokolov V.N. X-ray diffraction method for identifying batches of pharmaceutical products: Pat. 2452939 RU. No. 2011102329/28; filled 01/18/2011; publ. 06/10/2012. (in Russ.)Родионова О.Е., Померанцев А.Л. Хемометрика в аналитической химии: обзор. М.: ИХФ им. Н.Н. Семенова РАН, 2016. 60 с. URL: http://www.chemometrics.ru/materials/articles/chemometrics_review.pdfRodionova O.E., Pomerantsev A.L. Chemometrics in analytical chemistry: Review. Moscow: N.N. Semenov Institute of Chemical Physics of the Russian Academy of Sciences, 2016. 60 р. (in Russ.). URL: http://www.chemometrics.ru/materials/articles/chemometrics_review.pdfСоболева О.В., Елизарова Т.Е., Арик Ю.А., Колдина А.М., Морозова М.А. Ретроспективный обзор методологических основ новой ОФС «Спектрометрия в ближней инфракрасной области» // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2016. № 2. С. 58-64.Soboleva O.V., Elizarova T.E., Arik Yu.A., Goldin A.M., Morozova M.A. A retrospective review of the methodological foundations of the new GPhA "Spectrometry in the near infrared region". The Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. 2016; (2): 58-64.Safwan M. Obeidat, Ban Al-Tayyem. Spectroscopic and chemometric analysis of illegally manufactured formulations of selected medicines // Oriental Journal of Chemistry. 2012. V. 28. № 2. P. 795-801.Safwan M. Obeidat, Ban Al-Tayyem. Spectroscopic and chemometric analysis of illegally manufactured formulations of selected medicines. Oriental Journal of Chemistry. 2012; 28(2): 795-801.Caliandro R. Static and dynamical structural investigations of metal-oxide nanocrystals by powder X-ray diffraction: Colloidal tungsten oxide as a case of study // Chemistry Department / Brookhaven National Laboratory USA. March 2016. 30 р. URL: https://www.bnl.gov/isd/documents/93116.pdfCaliandro R. Static and dynamical structural investigations of metal-oxide nanocrystals by powder X-ray diffraction: Colloidal tungsten oxide as a case of study. Chemistry Department; Brookhaven National Laboratory USA. March 2016. 30 р. URL: https://www.bnl.gov/isd/documents/93116.pdfРодионова О.Е. Интервальный метод обработки результатов многоканальных экспериментов: дис. … д-ра физ.-мат. наук. Москва, 2009. 272 с.Rodionova O.E. Interval method of processing the results of multichannel experiments: dissertation ... D.Sc. (Physics and Mathematics). Moscow, 2009. 272 p. (in Russ.)Эсбенсен K. Анализ многомерных данных / Сокр. пер. с англ. под ред. О. Родионовой. Черноголовка: ИПХФ РАН, 2005. 160 с.Esbensen K.H. Multivariate Data Analysis – In Practice. 5-th ed. CAMO, 2004. 587 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.