МИКРОЭКСТРАКЦИОННОЕ ВЫДЕЛЕНИЕ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ И НЕСТЕРОИДНЫХ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
|
Введение 4
Глава 1 Обзор литературы 11
1.1 Общая характеристика фторхинолонов, сульфаниламидов, тетрациклинов и
диклофенака 11
1.2 Микроэкстракционные методы 16
1.2.1 Жидкостная микроэкстракция 17
1.2.2 Твердофазная микроэкстракция 36
1.2.3 Автоматизация жидкостной и твердофазной микроэкстракции для определения
фторхинолонов, сульфаниламидов, тетрациклинов и нестероидных
противовоспалительных лекарственных веществ 49
1.3 Основные методы определения фторхинолонов, сульфаниламидов,
тетрациклинов и нестероидных противовоспалительных лекарственных веществ 65
Заключение 69
Глава 2 Методика экспериментальных исследований 71
2.1 Средства измерений и оборудование 71
2.2 Реактивы и приготовление растворов 72
2.3 Пробоотбор и предварительная подготовка лекарственных препаратов,
биологических жидкостей и тканей животного происхождения 74
2.4 Условия определения и микроэкстракционного выделения фторхинолонов,
тетрациклинов, сульфаниламидов и диклофенака 76
2.4.1 Условия хроматографического определения фторхинолонов, тетрациклинов и
сульфаниламидов 76
2.4.2 Условия микроэкстракционного выделения фторхинолонов, сульфаниламидов
и тетрациклинов для последущего хроматографического анализа 78
2.4.3 Условия автоматизированного хемилюминесцентного скрининг-определения
фторхинолонов в биологических жидкостях с предварительным их выделением на ферромагнитных наночастицах 80
2.4.4 Условия экстракционно-фотометрического определения диклофенака в
лекарственных препаратах и слюне 81
Глава 3 Хроматографическое определение лекарственных веществ с микроэкстракционным выделением в экстрагенты с «переключаемой гидрофильностью» 82
Глава 4 Проточное хемилюминесцентное определение общего содержания фторхинолонов в биологических жидкостях с выделением на ферромагнитных наночастицах 133
Глава 5 Проточное экстракционно-фотометрическое определение диклофенака
в лекарственных препаратах и слюне 144
Заключение 153
Список сокращений и условных обозначений 156
Список литературы 158
Приложение 206
Глава 1 Обзор литературы 11
1.1 Общая характеристика фторхинолонов, сульфаниламидов, тетрациклинов и
диклофенака 11
1.2 Микроэкстракционные методы 16
1.2.1 Жидкостная микроэкстракция 17
1.2.2 Твердофазная микроэкстракция 36
1.2.3 Автоматизация жидкостной и твердофазной микроэкстракции для определения
фторхинолонов, сульфаниламидов, тетрациклинов и нестероидных
противовоспалительных лекарственных веществ 49
1.3 Основные методы определения фторхинолонов, сульфаниламидов,
тетрациклинов и нестероидных противовоспалительных лекарственных веществ 65
Заключение 69
Глава 2 Методика экспериментальных исследований 71
2.1 Средства измерений и оборудование 71
2.2 Реактивы и приготовление растворов 72
2.3 Пробоотбор и предварительная подготовка лекарственных препаратов,
биологических жидкостей и тканей животного происхождения 74
2.4 Условия определения и микроэкстракционного выделения фторхинолонов,
тетрациклинов, сульфаниламидов и диклофенака 76
2.4.1 Условия хроматографического определения фторхинолонов, тетрациклинов и
сульфаниламидов 76
2.4.2 Условия микроэкстракционного выделения фторхинолонов, сульфаниламидов
и тетрациклинов для последущего хроматографического анализа 78
2.4.3 Условия автоматизированного хемилюминесцентного скрининг-определения
фторхинолонов в биологических жидкостях с предварительным их выделением на ферромагнитных наночастицах 80
2.4.4 Условия экстракционно-фотометрического определения диклофенака в
лекарственных препаратах и слюне 81
Глава 3 Хроматографическое определение лекарственных веществ с микроэкстракционным выделением в экстрагенты с «переключаемой гидрофильностью» 82
Глава 4 Проточное хемилюминесцентное определение общего содержания фторхинолонов в биологических жидкостях с выделением на ферромагнитных наночастицах 133
Глава 5 Проточное экстракционно-фотометрическое определение диклофенака
в лекарственных препаратах и слюне 144
Заключение 153
Список сокращений и условных обозначений 156
Список литературы 158
Приложение 206
Актуальность темы исследования и степень ее разработанности. Антибактериальные и нестероидные противовоспалительные лекарственные средства (ЛС) находят обширное применение при фармакотерапии широкого круга заболеваний человека и животных. Поэтому, с одной стороны, актуальным направлением является разработка новых, совершенствование, унификация и валидация методов контроля качества ЛС с целью обеспечения эффективности и безопасности выпускаемой продукции. С другой стороны, существуют проблемы определения ЛС в более сложных матрицах, таких как биологические жидкости, а также органы и ткани животного происхождения. При этом актуальность определения ЛС в биологических жидкостях также обусловлена требованиями персонализированной медицины, где кроме традиционного подхода к лечению пациента требуется учитывать индивидуальные особенности его организма при фармакотерапии, что в свою очередь требует контроля содержания лекарственных веществ (ЛВ) или продуктов их метаболизма в биологических жидкостях. В этом направлении особый интерес представляют неинвазивные методы определения ЛВ в слюне и моче.
Как правило, сложный и многокомпонентный состав перечисленных выше объектов и зачастую низкие концентрации целевых аналитов требуют включения в общую схему анализа стадий их выделения и концентрирования. В последнее время для выделения ЛВ из различных матриц активно применяются методы жидкостной и твердофазной микроэкстракции, позволяющие упростить процедуры пробоподготовки, обеспечивая ее высокую эффективность при минимальных расходах реагентов и проб. Кроме того, повысить экспрессность и воспроизводимость фармацевтического анализа и снизить его трудозатраты можно путем автоматизации процедур пробоподготовки на принципах проточных методов, которые в случае ряда антибактериальных и нестероидных противовоспалительных ЛС имеют ограниченное применение на практике.
Научным консультантом по диссертационной работе являлся д.х.н., проф.
Гармонов Сергей Юрьевич
Диссертационная работа выполнялась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (16-33-00037 мол а, 18-33-01176мол а, 18-3320004 мол а вед), Правительства Санкт-Петербурга (распоряжения Комитета по науке и высшей школе от 27.11.2015 №134, от 28.11.2016 №148 и от 17.11.2017 №167) и Visegrad Scholarship Program (Visegrad Scholarship ID 51600237 от 03.06.2016).
Цель работы состояла в разработке новых эффективных схем определения фторхинолонов, сульфаниламидов, тетрациклинов и диклофенака натрия в лекарственных препаратах, биологических жидкостях, органах и тканях животного происхождения на основе использования жидкостной и твердофазной микроэкстракции.
Для достижения цели решались следующие задачи:
• оптимизировать условия хроматографического разделения и детектирования фторхинолонов, сульфаниламидов и тетрациклинов в варианте обращенно-фазовой жидкостной хроматографии;
• обосновать возможность применения ди-(2-этилгексил)-фосфорной кислоты и глубоких эвтектических растворителей (ГЭР) на основе тимола и высших карбоновых кислот в качестве экстрагентов с «переключаемой гидрофильностью» для реализации жидкостной микроэкстракции из гомогенного раствора; при этом оценить их экстрагирующую способность по отношению к целевым ЛВ, а также выявить условия, необходимые для образования гомогенного раствора экстрагента с пробой, и найти эффективные способы инициирования фазового разделения и массопереноса;
• разработать гидравлические схемы для автоматизации процедур микроэкстракционного выделения, концентрирования целевых ЛВ и предложить подходы к жидкостной микроэкстракции в экстрагенты с «переключаемой гидрофильностью» на импрегнированных мембранах и с выделением дисперсной фазы экстрагента на вращающемся пористом гидрофобном диске после ее in situ образования;....
Как правило, сложный и многокомпонентный состав перечисленных выше объектов и зачастую низкие концентрации целевых аналитов требуют включения в общую схему анализа стадий их выделения и концентрирования. В последнее время для выделения ЛВ из различных матриц активно применяются методы жидкостной и твердофазной микроэкстракции, позволяющие упростить процедуры пробоподготовки, обеспечивая ее высокую эффективность при минимальных расходах реагентов и проб. Кроме того, повысить экспрессность и воспроизводимость фармацевтического анализа и снизить его трудозатраты можно путем автоматизации процедур пробоподготовки на принципах проточных методов, которые в случае ряда антибактериальных и нестероидных противовоспалительных ЛС имеют ограниченное применение на практике.
Научным консультантом по диссертационной работе являлся д.х.н., проф.
Гармонов Сергей Юрьевич
Диссертационная работа выполнялась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (16-33-00037 мол а, 18-33-01176мол а, 18-3320004 мол а вед), Правительства Санкт-Петербурга (распоряжения Комитета по науке и высшей школе от 27.11.2015 №134, от 28.11.2016 №148 и от 17.11.2017 №167) и Visegrad Scholarship Program (Visegrad Scholarship ID 51600237 от 03.06.2016).
Цель работы состояла в разработке новых эффективных схем определения фторхинолонов, сульфаниламидов, тетрациклинов и диклофенака натрия в лекарственных препаратах, биологических жидкостях, органах и тканях животного происхождения на основе использования жидкостной и твердофазной микроэкстракции.
Для достижения цели решались следующие задачи:
• оптимизировать условия хроматографического разделения и детектирования фторхинолонов, сульфаниламидов и тетрациклинов в варианте обращенно-фазовой жидкостной хроматографии;
• обосновать возможность применения ди-(2-этилгексил)-фосфорной кислоты и глубоких эвтектических растворителей (ГЭР) на основе тимола и высших карбоновых кислот в качестве экстрагентов с «переключаемой гидрофильностью» для реализации жидкостной микроэкстракции из гомогенного раствора; при этом оценить их экстрагирующую способность по отношению к целевым ЛВ, а также выявить условия, необходимые для образования гомогенного раствора экстрагента с пробой, и найти эффективные способы инициирования фазового разделения и массопереноса;
• разработать гидравлические схемы для автоматизации процедур микроэкстракционного выделения, концентрирования целевых ЛВ и предложить подходы к жидкостной микроэкстракции в экстрагенты с «переключаемой гидрофильностью» на импрегнированных мембранах и с выделением дисперсной фазы экстрагента на вращающемся пористом гидрофобном диске после ее in situ образования;....
По результатам экспериментальной работы могут быть сделаны следующие выводы:
1. Оптимизированы условия хроматографического разделения и детектирования фторхинолонов, сульфаниламидов и тетрациклинов в варианте обращено-фазовой жидкостной хроматографии со спектрофотрическим и флуориметрическим детектированием с учетом растворимости экстрактов в подвижных фазах и чувствительности определения. Общее время ВЭЖХ-УФ и ВЭЖХ-ФЛ анализа не превышает 25 мин;
2. Разработана гидравлическая схема, включающая жидкостную
микроэкстракцию офлоксацина из гомогенного раствора пробы (лекарственные препараты, моча) в высшие карбоновые кислоты для его ВЭЖХ-ФЛ определения. Для быстрого фазового разделения в условиях проточного анализа успешно реализована идея разрушения эмульсий пузырьками углекислого газа, которые образуются in situ в экстракционной системе. Достигнута высокая эффективность выделения офлоксацина (степень извлечения - 90±5% (n=3)). Предел
обнаружения составил 4 мкг/л.
3. Предложен эффективный подход к микроэкстракционному выделению фторхинолонов из суспендированных проб (лекарственные препараты, ткани животного происхождения) на мембранах, импрегнированных экстрагентами с «переключаемой гидрофильностью» для их последующего ВЭЖХ-ФЛ определения. Степени извлечения достигают 83-87 %. Пределы обнаружения находятся в диапазоне от 1 до 5 мкг/л.
4. Установлено, что предложенный принцип микроэкстракционного концентрирования, основанный на in situ образовании дисперсной фазы экстрагента с «переключаемой гидрофильностью» с ее одновременным выделением на вращающемся пористом гидрофобном диске, позволяет существенно повысить экспрессность пробоподготовки по сравнению с мембранной микроэкстракцией, сокращая время извлечения с 30 до 5 мин. Возможности предложенного подхода были продемонстрированы для ВЭЖХ-УФ определения тетрациклинов в лекарственных препаратах и моче с пределом обнаружения 30 мкг/л.
5. Подтверждена возможность применения ди-(2-этилгексил)-фосфорной кислоты и ГЭР на основе тимола и высших карбоновых кислот в качестве экстрагентов с «переключаемой гидрофильностью» для проведения жидкостной микроэкстракции из гомогенного раствора. Установлено, что в случае ди-(2- этилгексил)-фосфорной кислоты разделение фаз протекает относительно быстро и самопроизвольно, что позволило реализовать автоматизированный экстракционный процесс в смесительной камере проточного анализатора с высокой экспрессностью (длительность пробоподготовки - 5 мин) для извлечения сульфаниламидов из лекарственных препаратов и мочи. В свою очередь, ГЭР на основе тимола и высших карбоновых кислот обеспечивают более высокие коэффициенты концентрирования сульфаниламидов, и как следствие более низкие пределы их обнаружения (от 1 до 5 мкг/л).
6. Оптимизированы условия скрининг-анализа биологических жидкостей в условиях проточной мультинасосной системы с предварительным сорбционным выделением на ферромагнитных наночастицах для автоматизированного хемилюминесцентного определения общего содержания фторхинолонов. Раствор аммиака в метаноле был предложен и обоснован в качестве эффективного элюента для последующего хемилюминесцентного детектирования аналитов. В оптимизированных условиях сорбционного выделения и детектирования фторхинолонов предел обнаружения в пересчете на содержание флероксацина составил 30 мкг/кг.
7. Установлены условия дериватизации диклофенака в присутствии гексацианоферрата(Ш) калия в щелочной среде для его последующего автоматизированного экстракционно-фотометрического определения в лекарственных препаратах и слюне. Полный цикл анализа автоматизирован в условиях проточной системы и занимает 3 мин. Продемонстрированы возможности оптоволоконного зонда при регистрации оптической плотности органической фазы сразу после фазового разделения в случае образования неустойчивой аналитической формы. Предел обнаружения диклофенака составил 0,24 мг/л.....
1. Оптимизированы условия хроматографического разделения и детектирования фторхинолонов, сульфаниламидов и тетрациклинов в варианте обращено-фазовой жидкостной хроматографии со спектрофотрическим и флуориметрическим детектированием с учетом растворимости экстрактов в подвижных фазах и чувствительности определения. Общее время ВЭЖХ-УФ и ВЭЖХ-ФЛ анализа не превышает 25 мин;
2. Разработана гидравлическая схема, включающая жидкостную
микроэкстракцию офлоксацина из гомогенного раствора пробы (лекарственные препараты, моча) в высшие карбоновые кислоты для его ВЭЖХ-ФЛ определения. Для быстрого фазового разделения в условиях проточного анализа успешно реализована идея разрушения эмульсий пузырьками углекислого газа, которые образуются in situ в экстракционной системе. Достигнута высокая эффективность выделения офлоксацина (степень извлечения - 90±5% (n=3)). Предел
обнаружения составил 4 мкг/л.
3. Предложен эффективный подход к микроэкстракционному выделению фторхинолонов из суспендированных проб (лекарственные препараты, ткани животного происхождения) на мембранах, импрегнированных экстрагентами с «переключаемой гидрофильностью» для их последующего ВЭЖХ-ФЛ определения. Степени извлечения достигают 83-87 %. Пределы обнаружения находятся в диапазоне от 1 до 5 мкг/л.
4. Установлено, что предложенный принцип микроэкстракционного концентрирования, основанный на in situ образовании дисперсной фазы экстрагента с «переключаемой гидрофильностью» с ее одновременным выделением на вращающемся пористом гидрофобном диске, позволяет существенно повысить экспрессность пробоподготовки по сравнению с мембранной микроэкстракцией, сокращая время извлечения с 30 до 5 мин. Возможности предложенного подхода были продемонстрированы для ВЭЖХ-УФ определения тетрациклинов в лекарственных препаратах и моче с пределом обнаружения 30 мкг/л.
5. Подтверждена возможность применения ди-(2-этилгексил)-фосфорной кислоты и ГЭР на основе тимола и высших карбоновых кислот в качестве экстрагентов с «переключаемой гидрофильностью» для проведения жидкостной микроэкстракции из гомогенного раствора. Установлено, что в случае ди-(2- этилгексил)-фосфорной кислоты разделение фаз протекает относительно быстро и самопроизвольно, что позволило реализовать автоматизированный экстракционный процесс в смесительной камере проточного анализатора с высокой экспрессностью (длительность пробоподготовки - 5 мин) для извлечения сульфаниламидов из лекарственных препаратов и мочи. В свою очередь, ГЭР на основе тимола и высших карбоновых кислот обеспечивают более высокие коэффициенты концентрирования сульфаниламидов, и как следствие более низкие пределы их обнаружения (от 1 до 5 мкг/л).
6. Оптимизированы условия скрининг-анализа биологических жидкостей в условиях проточной мультинасосной системы с предварительным сорбционным выделением на ферромагнитных наночастицах для автоматизированного хемилюминесцентного определения общего содержания фторхинолонов. Раствор аммиака в метаноле был предложен и обоснован в качестве эффективного элюента для последующего хемилюминесцентного детектирования аналитов. В оптимизированных условиях сорбционного выделения и детектирования фторхинолонов предел обнаружения в пересчете на содержание флероксацина составил 30 мкг/кг.
7. Установлены условия дериватизации диклофенака в присутствии гексацианоферрата(Ш) калия в щелочной среде для его последующего автоматизированного экстракционно-фотометрического определения в лекарственных препаратах и слюне. Полный цикл анализа автоматизирован в условиях проточной системы и занимает 3 мин. Продемонстрированы возможности оптоволоконного зонда при регистрации оптической плотности органической фазы сразу после фазового разделения в случае образования неустойчивой аналитической формы. Предел обнаружения диклофенака составил 0,24 мг/л.....
Подобные работы
- МИКРОЭКСТРАКЦИОННОЕ ВЫДЕЛЕНИЕ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ И НЕСТЕРОИДНЫХ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
Дипломные работы, ВКР, химия. Язык работы: Русский. Цена: 4240 р. Год сдачи: 2020