Quantitative Analysis of Active Compounds in a Three-Component Pharmaceutical Formulation Using Multivariate Calibration Methods

Abstract

A rapid, simple, and cost-effective spectrophotometric method combined with multivariate chemometric calibration was developed for the simultaneous determination of paracetamol (PRC), caffeine (CFN), and propyphenazone (PRPN) in a ternary pharmaceutical formulation without any prior separation step. The direct UV spectrophotometric analysis of these compounds is challenging due to the significant overlap of their absorption spectra within the 220-300 nm wavelength range, which limits the applicability of conventional methods. To overcome this issue, Partial Least Squares (PLS) and Principal Component Regression (PCR) techniques were applied to resolve the overlapping spectral data and enable accurate quantification. Calibration models were constructed using a training set of 35 laboratory-prepared mixtures in the concentration ranges of 3.0-16.0 µg/mL for PRC, 2.5-12.0 µg/mL for CFN, and 3.0-12.0 µg/mL for PRPN. The performance of the models was evaluated using statistical parameters such as SEC, SEP, and RMSEP, demonstrating strong predictive ability with low error values. Validation studies confirmed high accuracy (recoveries close to 100%) and precision (RSD < 3%), while robustness was verified through intra-and inter-day analyses. The method was successfully applied to commercial tablets, providing reliable and consistent results suitable for routine quality control applications.

Keywords

• paracetamol
• caffeine
• propyphenazone
• chemometrics
• multivariate calibration

Üç Bileşenli Bir İlaç Formülasyonundaki Aktif Bileşiklerin Çok Değişkenli Kalibrasyon Yöntemleri Kullanılarak Kantitatif Analizi

Abstract

Üçlü bir farmasötik formülasyonda parasetamol (PRC), kafein (CFN) ve propifenazonun (PRPN) eş zamanlı olarak belirlenmesi için, önceden herhangi bir ayırma işlemine gerek kalmadan, çok değişkenli kemometrik kalibrasyonla birleştirilmiş hızlı, basit ve uygun maliyetli bir spektrofotometrik yöntem geliştirilmiştir. Bu bileşiklerin doğrudan UV spektrofotometrik analizi, 220-300 nm dalga boyu aralığında absorpsiyon spektrumlarının önemli ölçüde örtüşmesi nedeniyle zordur ve bu da geleneksel yöntemlerin uygulanabilirliğini sınırlar. Bu sorunun üstesinden gelmek için, örtüşen spektral verileri çözmek ve doğru nicelleştirmeyi sağlamak amacıyla Kısmi En Küçük Kareler (PLS) ve Temel Bileşen Regresyonu (PCR) teknikleri uygulanmıştır. Kalibrasyon modelleri, PRC için 3,0-16,0 µg/mL, CFN için 2,5-12,0 µg/mL ve PRPN için 3,0-12,0 µg/mL konsantrasyon aralıklarında laboratuvarda hazırlanan 35 karışımdan oluşan bir eğitim seti kullanılarak oluşturulmuştur. Modellerin performansı, SEC, SEP ve RMSEP gibi istatistiksel parametreler kullanılarak değerlendirilmiş ve düşük hata değerleriyle güçlü tahmin yeteneği gösterilmiştir. Doğrulama çalışmaları, yüksek doğruluk (geri kazanımlar %100'e yakın) ve hassasiyet (RSD < %3) teyit ederken, sağlamlık gün içi ve günler arası analizlerle doğrulanmıştır. Yöntem, ticari tabletlere başarıyla uygulanmış ve rutin kalite kontrol uygulamaları için uygun, güvenilir ve tutarlı sonuçlar sağlamıştır.

Keywords

• parasetamol
• kafein
• propifenazon
• kemometri
• çok değişkenli kalibrasyon

References

1. Bober-Majnusz, K., & Pyka-Pająk, A. (2024). Comparison of the Limit of Detection of Paracetamol, Propyphenazone, and Caffeine Analyzed Using Thin-Layer Chromatography and High-Performance Thin-Layer Chromatography. Processes, 12(6), 1153. https://doi.org/10.3390/ pr12061153