Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:Полярографический и спектрогеометрический анализ препаратов ряда сиднонимина

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

УДК 615.214.31.033:543.853:543.214 На пряхах рукописи

ЦУРГСЛЯ Сергей Александрович

ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ К СПЕКГР04ЮТШВТРИЧЕСККЙ АНАЛИЗ ПРЕПАРАТОВ РЯДА СЩЮНЮМНА

15.00.02 - фармацевтическая химия и. фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кавлняата фармацевтических паук

Уф& - 1933

Работа выполнена в Московском медицинском стоматологическом

институте

Научные руководители: доктор фармацевтических наук, профессор А.Э. Кютот

кандидат химических наук, старший научный сотрудник Л.Б. Холодов

Официальные оппоненты: доктор фармацевтических наук, профессор А.И. Сичко

доктор фармацевтических наук С.А. ¿истов

Ведущее учреждение: Пермский фармацевтический институт.

Зашита диссертации состоится " ¡-¿С^У/^^А 1993г.

часов на заседании специализированного Ученого совета К.084.35.02 при Башкирском государственном медицинском институте (450000, г.Уфа. ул. Ленина, 3)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского государственного медицинского института

Автореферат разослан '"/ " ФА 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

доктор, медицинских наук, профессор . Э.Г.Даметов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы.Среди соединений, содержащих сидноними-яовый цикл, было обнаружено большое количество физиологически активных веществ. К настоящему времени на территории РФ разре-иены к применению три препарата. Два из них - сиднофен и сид-нокарб являются фенилизопропильными производными по положению 3, а третий - сиднофарм содержит морфолиновый фрагмент. Ими-ногруппа сиднофена протонирована (гидрохлорид), в молекуле сиднокарба она включена в фенилмочевинный фрагмент, а в молекуле сиднофарма содержит в том же положении этоксикарбонильныи заместитель (рис1). Первые два являются оригинальными отечественными препаратами с психостимулирующей активностью, а третий производится за рубежом и обладает антиангинальной активностью.

Методы контроля качества данных соединений разрабатывались непосредственно для каждого из них и не обладают универсальностью по отношению к сиднониминовому циклу, то-есть, не являйся групповыми. В связи с тем, что сиднониминовый цикл обладает. еысокой полярографической активностью (шестиэлектронная волна - рис.2) и высоким значением молярного коэффициента поглощения (1^е>4) наиболее универсальными иа групповых фармакопейных методе . анализа могли бы быть толярография и УФ-спект-рофотометрия. Известны работы, посвященные полярографии сиднониминов [Холодов Л.Е., Яшунский В.Г., 1961 - 1978 г.г.]. Однако в последние годы появились новые модификации полярографического метода, не применявшиеся для анализа сиднониминов, они позволяют рассмотреть более тонкие особенности полярографического поведения сиднониминов, особенно в связи с влиянием растворителя. •

Электронные спектры сиднониминовы:, препаратов изучены не полно и некоторые теоретические выкладки не находили своего подтверждения в эксперименте из-за недостаточных аппаратурных возмржностей. Не изучено влияние протонодонорных растворителей на электронные спектры препаратов с точки зрения идентификации последних, возможности совместного определения и дифференциации. Отсутствие аппаратуры не позволяло изучить дифференциальные спектры и. разработать методики для определения препаратов на основе дифференциальной спектрофотометр™.

Таким образом, в настоящее время .актуальны исследования по изучению группового подхода к анализу сиднониминоеых препаратов.

Дела исследования - разработка унифицированных методик анализа лекарственных средств сидноншинового рчцз на оспзве единых методических подходов с использованием полярографии п-УФ-епекгрофотометрип.

Для достижения псстазленной цели необходимо было реиит» следующие задачи:

- исследовать полярографическое поведение препаратов елд-

нониминового ряда, влияний на него водородного показателя среды, ионной силы раствора, влияние добавок низкомолекулярных спиртов;

- изучить УФ-спетрофотометрическое поведение препаратов в водной среде при различных рН, а таюке в среде апротонных растворителей;

- исследовать влияние на полярографическое и спектрофото-метрическое поведение факторов, связанных с анализом препаратов в лекарственных фопмах и биологических жидкостях;

- разработать методики идентификации для подтверждения подлинности препаратов в низких концентрациях, а также методики количественного анализа в различных средах и ' условиях с использованием полярографического и спектрофотометрического методов, на основе полярографического и УФ-спектрофотометри-ческого исследования рассмотреть возможность универсального подхода к анализ/ препаратов.

Научная новизна. Описано влияние изменения водородного показателя среды на общность и различие полярографического и УФ-епе^трофс'эмегрического поведения лекарственных препаратов ряда сиднонимина. Выявлено наличие двух ступеней протонирова-ния молекулы сиднокарба. Описан процесс раскрытия цикла сидно- „ нимина на примере сиднофена. Предложена схема данного превращения, предполагающая образование промежуточного Ш-С-СН-фрагмента. Выявлены взаимосвязи между различными характеристиками препаратов и величиной водородного показателя, для части из них выведены математические зависимости.

Исследована возможность унифицированного подхода к анализу изучаемой группы препаратов. Для идентификации и подтверждения подлинности вместо совокупности нескольких методик обнаружения использована совокупность полярографических характеристик, полученная при нескольких значениях рН в процессе анализа одной и той же пробы.

Показана общность электронных характеристик изучаемых молекул. Описаны дифференциальные (до четвертого порядка) спектры препаратов.

Практическая анячимость и внедрение результатов. Разработаны универсальные методики лолярогрвфического и УФ-спектрофо-тометрического анализа субстанций и лекарственных форм препаратов группы'сиднонимина, в том числе, методики полярографической идентификации, подтверждения .подлинности и количественного определения, обеспечивающие максимальную теоретически возможную чувствительность (для дифференциальной импульсной полярографии *> 50 нМоль/л (Бх10"е Моль/л)), а также спектрофо-тометрической идентификации и количественного определения, включая дифференциальную спектрофотоыетрию. Указанные методики применимы для анализа в биологических жидкостях (моча, слюна, яльлма крови). Они отличаются высокой специфичностью, унифицированным ограниченным набором реактивов и унифицированной подготовкой аналитической пробы. Разработаны методики приготовле-

- Б -

СИДНОНИМИНОВЫЕ ПРЕПАРАТЫ

[ /^л I сищюнишш

(/ \i-JJ_ СИДНОФАРМ N Н СООЕ1

св,-

qиднoФEH

= нн -ия

Рис. 1

((^-СвДы

СИДНОКАРВ

Икс

РЕАКЦИЯ ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ СИДНОНИМИНОВ

И1-

I О 1:=Ы-1Г

+8Н + +6ё

Н'-Шр-СН.-С-КН-Н8 + ш!

4

_ 6 _ . кия образцов сравнения из таблетированных лекарственных фо; для целей клинического анализа.

Предложена методика моделирования высвобождения сиднокар! из лекарственных форм в кишечнике, использованная в нау но-иеследовательской деятельности кафедры клинической фармак логии РГМУ.

Разработанные методики анализа сиднониминов апробированы ГШШСКЛС, в контрольно-аналитических лабораториях Аптечной б зы Росхимфармторга, а также используются в научно-исследов тельской и учебной работе кафедр Тюменского, Львовского, Вал рожского медицинских и Харьковского фармацевтического инстит тов.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 1 страницах машинописного текста, включает введение, обзор лит ратуры, три главы собственных исследований, общие выво? список цитированной литературы (144 источника, в тоы числе на иностранных языках), приложение. Диссертация содержи! схемы, 1В таблиц и 32 рисунка.

Положения, выносимые на защиту:

- новые данные и зависимости, полученные при изучении I лярографического и УФ-спектрофотометрического поведения 1 карственных препаратов ряда сиднонимша;

- новый подход к повышению достоверности палярографичеш го анализа на основе объединения результатов дневных' изме] нлй, полученных, методом стандартных добавок;

- совокупность универсальных методик полярографическоп УФ-спектрофотометрического анализа субстанций и. лекарствен! форы препаратов группы сидношйшна; -

- методика моделирования высвобождения сиднокарба из . карственных форм в кишечнике.' ' ! ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Полярографическое поведение' Благодаря использованию высокочувствительного и.высоко лектнвного метода полярографии,.дифференциальной импульсной статическим ртутным капающим' электродом (полярог Ые1гоЬт-626), удалось изучить тонкую структуру полярогра ческого поведения -препаратов сиднониминовой. группы.

Полученные результаты позволили связать химическое стр ние препаратов с характером полярографического восстановлен Показано, что все три препарата.имеют полярографическую во .характеризующуюся одинаковой полушириной (80 мВ) и со вететвенно отнесенной к общей'для'еидношшинов редакции эле рохнмического восстановления (рис.2). При этом появление в честье заместителя в сиднониминовом кольце диалкилзамещенн азота, приводящее к образованию N-N-N-0 фрагмента, открьге альтернативный центр восстановления сиднониминового ко/ (появляется в^лна восстановления с полушириной 115 мВ). .атом альтернативное восстановление похоже на электрохимичес

восстановление соединений с раскрытым сидноншиновым циклом -нитрозонитрила, нитрозоамида и соответствующей кислоты (одинаковая полуширина полярографического пика).

У непротонированных сиднониминов выявлена зависимость потенциала полуволн восстановления и водородного показателя среды. Поскольку сдвиг потенциала в более сильные поля при прочих равных условиях связан в первую очередь с изменением внутренней энергии восстанавливающегося молекулярно-гидратного комплекса, то это позволило нам говорить о зависимости, связанной с протонированием молекулы. Что подтверждается отсутствием дрейфа потенциала полуволны восстановления у полностью прото-нированной молекулы - сиднофена и изменением математической функции отражающей взаимосвязь потенциала и водородного показателя в точках перехода сред и соответствующих константам основности. Соответствующие данные приведены в таблице 1.

' Таблица 1

Математическая взаимосвязь между потенциалом полуволны я величиной водородного показателя среды для сиднониминов

Препарат N п/п Интервал pH . Коэффициенты уравнения вида U- -А.СрН] +(-В) вольт

А В Ошибка, Z

сиднофен 1 0,50 * 9,00 0 . 0,90 3,5

сиднокарб 2 . 0,50 *J1,85 0 0,56 1,6

сйднокарб 3 ' 1 ,В5 * 3,20 0,0518 0,48 2,3

сиднокарб 4 3,60 + 7,СЮ 0,0534 0,44 1,8

сиднокарб 5 7,00 * д.оо 0,0535 0,39 3,4

пик N 1 сиднофарм 6- 1,00 7,00 О.ОЙ 0,38 5,1

сиднофарм 7 7,00 * 9,00 0,075 0,14 2,3

пик N 2 сиднофарм В 1,00 + 7,00 0,029 0,641. 4,3

сиднофарм 9 7,00 4 9,00 -0,016 1,043 1,6

Также для значений рН больших 6 существует очень точная (ошибка около одного процента), зависимость между величиной рН и величиной отношения высоты первЬго пика ко второму. Если ш обозначим эту величину с!, тогда:

<1—0,б1Ср1.Л-2,804 .

- а -

Изучение тонкой структуры зависимости потенциала полуволны восстановления сиднокарба и водородного показателя среды' при отнесении потенциала полуволны восстановления (за вычетом энергии идущей на преодоление диффузионного слоя, которая при одинаковой ионной силе практически постоянна) позволяет говорить о аблюдаемом скачке энергии после прохода точки, соответствующей константе протонирования. Делая же обратный вывод - наблюдая переход на научаемой функциональной вависимости можно предположить наличие второй ступени протонирования у молекулы сиднокарба, характеризуемой величиной рН-1.85.

Сопоставление наблюдаемых явлений и литературных данных позволяет нам заключить, что условия диффузии к электроду -концентрация (ионная сила) раствора оказывают влияние на потенциал полуволны восстановления для всех трех веществ в одинаковой степени. Повышение ионной силы раствора на один - два порядка вызывает небольшое, до 50мВ, смещение полуволны восстановления веществ в сторону сильных полей, что, по-нашему мнению, связано с ухудшением условий диффузии к электроду и, соответственно, с дополнительными затратами анергии на преодоление диффузионного е^'Я. Обратный процесс - смещение в положительную область потенциалов полуволн восстановления с ростом на один - дв& порядка концентрации деполяризаторов позволяет говорить о том, что работа молекул деполяризатора по прохождению черев диффузионный слой зависит не только от абсолютных концентраций в ячейке, но и от соотношения между деполяризатором и основным электролитом.

При такой высокой разнице в концентрациях между деполяризатором и основным электролитом наблюдаемые смещения потенциалов нами были объяснены тем, что молекулы сиднониминав диффундируют к электроду в виде крупных, по-видимому двухуровневых ассоциатов. Первый уровень представляют собой сами молекулы с одним - двумя присоединившимися к свободной электронной плотности водородными связями протонами. Второй уровень - ионы гидроксониа, ассоциативно связанные с основной молекулой.

В пользу такой схемы говорит механизм восстановления сиднокарба, описанный ранее (для восстановления' требуется. 6 электронов и 4 протона) и разница в энергии (то есть разность потенциалов) между протонированной молекулой и депротонирован-ной - 0,3В и разность потенциалов между плотным и свободным окружением - БОмВ. И точно такая же равность потенциалов при высоком и низком количественным по отношению к одной молекуле окружением. Таким образом, работа по преодолению диффузионного слоя деполяризатором определяется количеством молекул основного электролита, приходящихся на одну молекулу деполяризатора, что хорошо соответствует предложенной нами модели.

- 9 -

Методики полярографического определения Исходя из условий полярографирования нами определен ограниченный круг реактивов, необходимых для воспроизведения анализов. Разработаны критерии их чистоты и методики приготовления. Определены и проверены пути получения растворов сравнения (для лабораторных и клинических анализов) исходя из фармакопейных лекарственных форм.

Благодаря изучению полярографических свойств препаратов сиднониминовсй группы нами был выработан единый методический подход к идентификации этих препаратов в лекарственной форме и в биологических жидкостях на основе полученных зависимостей полярографических характеристик и водородного показателя среды, а также использования полуширины пика как характеристической величины.

Исходя из изученных и известных физико-химических сеойств-сиднонимшовых препаратов, нами разработан и представлен единый методический подход к идентификации и подтверждения подлинности в различных средах и лекарственных формах сидноними-новых препаратов, позволяющий проводить идентификацию препаратов в-малых и особо малых концентрациях (минимальная идентифицируемая концентрация V 10~7Моль/л). Выявленные уникальные свойства этих веществ, а также отслеживание этих свойств в процессе анализа позволяют нам делать однозначное отнесение пиков на подпрограмме, то есть подтверждать подлинность.

Выработанные методические подходе' объединены в методики для практического использования, которые включают в себя руководства по приготовлению реактивов, обработке растворов, приготовлению стандартов, полярографированию и рекомендации для проведения полярографического определения сиднониминов в различных режимах. Даны оценки возможностей применения разновидностей полярографии в анализе сиднониминов.

Методика повышения достоверности при однократном анализе Большое количество измерений, особенно в клинической практике проводятся однократно из-за малого объема аналитических проб. Недоступность повторных определений не позволяет повысить достоверность проводимых исследований. Повышение достоверности сиседеления путем использования калйброЕочной кривой малоприменимо в полярографическом анализе в связи со сложностью воспроизведения глобальных параметров полярографической установки. Соответствующее ежедневное построение калибровочной кривой увеличивает время на проведение анализа и резко удорожает его.

Первое, для проведения расчета по данной методике необходимо млеть примерную зависимость полярографического тога и концентраций исследуемых, препаратов (достаточная точность около 20 процентов). Далее при полярографировании организовывает работу таки.,; образом, чтобы не было необходимости в течение рабочего дня менять глобальные параметры рабочих установок: например, , давление газа,. размер капли, рабочие электроды и

электроды сравнения.

Второе, проводят полярографнрованйе исследуемого раствора при обусловленных методикой условиях и исходя из примерной ка-

Таблица 2

Сравнительные данные поляро1 рафического определения сиднокарба в плазме крови человека (модель)

Внесено мкг/мл пробы ОПРЕДЕЛЕНО ккг методом

прямой калибровки етанд. добавок предлагаемым

1 "00 0.92 0.95 0.98

1.000 1.09 1.05 1.00

0.500 0.45 0.51 0.50

0.500 0.58 0.53 0.51

0.800 0.84 0.82 0.81

0.800 0.75 0.79 0.80

0.400 0.46 0.39 0.40 '

0.400 0.40 0.42 0.39

0.250 0.22 0.23 0.25

0.250 0.25 0,24 0.25

Ошибка <12 7. <6 X <37.

доверительным интервал исходя из кол-ва точек калибровки <15% нет данных для расчета <5%

5.0*10-z 4.0 4.5 4.В

5.0*10~z 6.0 5.Б' 5.5

1.0У.10"1 0.95 0.95 1.05

1.0*10"1 1.10 ■ 1.0.5 0.99

l.BulO"1 1.73 1.61 1.56 .

1.5*10"" 1.39 1.51 1.45

Cr "Ска <20Х <132 <8%

доверительный интерЕ.л исходя из кол-ва точек калиброики <25Г нет данных для рас,-?та <10%,

Таблица 3

Характеристика полярографических методик определения свднонкмановых препаратов

Трепарат Условия анализа Среда определения Открываемый минимум . нг/мл_ ( *10 1" Интервал опреде -ления МКГ/МЛ_ ( *10_5М) Миним. идент. конц. нг/мл_ ( *10~7М) ДХсрД методом од нодн.калиб ровки для интервала 2*7открмин

вднокарб аода -¡<0,6 рН<0,7 31 (0,34) <10 (3,1) 1340,40) <12

+10% НеОН 9,6(0,30) <10 (3,1) 13 (0,40) <11

ааэма рН<0,7 15 (0,47) <10 (3,1) 22 (0,68) <17

+10% МеОН 13 (0,40) <10 (3,1) 19 (0,59) <21

1 + предв. экстракция 10 (0,31) <10 (3,1) 15 (0,47) <14

лазма рН 7,0 26 (0,74) <10 (3,-1) 41 (1,27) <13

+107. МеОН 23 (0,71) <10 (3,1) 32 (0,99) <13

1 + предв. экстракция 21 (0,65) <10 (3,1) 30 (0,93) <9,7

иднофен рН-1,0 ВОД& Ч 1(0,34) <10 (5,0) 8,1(0,34) <10

плазма 10 (0,42) <10 (5,р) 10 (0,42) <23

дис тиллиров. в ода 12 (0,50)_ <10 (5,0) 12 (0,50) <12,о

лавма без обработки ю результа'

иднофарм 1пик вода рН-1,6 22 (0,91) <10 (4,1) 32 (1,3) <10

Н-1,6 , плазма 29 (1,3) <10 (4,1) 39 (1,75) <11

Н-2,6 плазма • 17 (0,77-) <10 (4,1) 24 (1,03) <9,3

И-5,8 • плазма 13 (0,54) <10 (4,1) 20 (0,84) <3,0

иднофарм 2пик вода рН-2,6 13 (0,54) <10 (4,1) 21 (0,87) <9,8

рН-5,2 9,1(0,38) <10 ■ (4,1) 14 (0,5В) <12,$

плазма рН-5,5 11 (0,46) <10 (4,1) 16 (0,66)

[бровки определяют примерное содержание препарата ® щрайр. ,

' - 12 -

Затем, в пробу вносится » малом объеме точно отмеренная' стандартная добавка в количестве около половины содержания препарата в анализируемой ячейке. Проводится измерение - после этого в пробу дополнительно последовательно вносятся две - три добавки до полуторо - двукратного количества вещества в пробе.. После чего проводятся измерения и по результатам этих измерений строится первичная калибровочная линия, которая служит определению количественных результатов в течение данного дня. Для корректного использования данной калибровки в пробы делаются уже однократные стандартные добавки, примерно равные по количеству препарата в пробе, которые так же служат цели расширения базы данных для калибровочной кривой При сходимости результатов дня для стандартных добавок, только сходящиеся результаты определений служат построению окончательной калибровки и только соответствующие результаты анализа проб пе-ресчитываются по полученной калибровке.

Третье, применимость данной методики зависит от изученности линейности и аддитивности исследуемого диапазона, под аддитивностьо имеется в - виду выполнение . следующего: . ответ' системы' на сигнал А+Б равен сумме ответов на сигнал А и сигнал Б. Это условие служит основанием применения метода стандартных добавок в полярографии и .совершенно не однозначно линейности диапазона. Б качестве примера можно рассмотреть гипотетическую систему в которой происходит кинетически контролируемое связывание деполяризатора, например, с белковыми молекулами. В та-^ :х условиях ответ системы при попадании в нее деполяризатора в количестве А+Б может быть пропорционален содержанию . в ней ' деполяризатора, но, например, полярографирование системы с содержанием деполяризатора А, а затем,внесение в рамках метода' стандартных добавок количества Б деполяризатора даст совершенно другой ответный сигнал, что может привести к некорректному определению величины концентрации деполяризатора.

Целью такой, достаточно сложной операции является повышение достоверности результатов аналитического определения на основе расширения базы данных для построения калибровочного графика эа счет естественно получаемых результатов анализа, что позволяет объединять результаты полученные в течение дня и понизить коэффициент Стьпдента в статистических расчетах и, соответственно, понизить доверительный интервал (при 20 измерениях в день коэффициент Стыодента снижается с 4,3 для трех измерений до 2,09 при вероятности'95%) СГФХП. Несходящиеся результаты мы рекомендуем не учитывать в общем подходе, особенно если они явно связаны с .отличающимися условиями проведения анализа. Иллюстрацией предложенной методике служит материал таблицы 2.

-Характеристики разработанных методик полярографического определения приведены в таблице 3.

- 13 -

УФ-Спектрофотометрия сиднониминов

Исходя из анализа литературы, нами была поставлена в качестве первоочередной задача изучения спектрофотометрического поведения сиднониминов в условиях варьирования водородного показателя среды как одного из важнейших факторов, влияющих на сольватное окружение молекулы, и, соответственно, на тонкие структуры спектров сиднониминов. Новые аппаратурные возможности (прибор "ЗЫп^2и-иУ160А") позволили не только решить вопрос измерения спектров в области от 200 до 240 нм, где их описание для данных препаратов не соответствовало поставленной цели разработки унифицированного подхода к анализу, но и позволило сравнить электронную с.руктуру препаратов, а также изучить структуру дифференциальных спектров.

Нам удалось найти условия, при которых спектры всех трех соединений проявляют общую для сиднониминов электронную структуру. При увеличении содержания водородных ионов до концентрации 0,6 Моль/л (водородный показатель 0,5 ед.рН) можно видеть, как полностью протонированные сиднонимины приходят к общему спектральному поведению. Сведенные воедино спектры всех трех сиднониминов приведены на рисунке 3. Еидно, что при полосах Ч(акс-289±10 нм и Хмакс-211±10 нм наблюдается полное соответствие между изучаемыми спектрами, что позволяет говорить об общности'электронного строения рассматриваемых молекул и позволяет представлять все сиднонимины в условиях кислых сред в виде полностью протонированных молекул, как и молекула сидно-фена.

При рассмотрении спектров сидвокарба, снятых в водных растворах, можно видеть, что по сравнению с известными описаниями спектров-мо^'о наблюдать широкую вариабельность пиков в зависимости от водородного показателя среды. Полоса (рис.4 -6) при ^мако-210 нм при повышении концентрации водородные ионов (росте 'значений рН) сдвигается в область более низких энергий. Это свидетельствует о том, что протонирс-.шие снижает устойчивость молекулы. Данное явление подтверждается описанной реагадоей раскрытия сиднониминового цикла под действием сильных кислот. Видно, что снижение устойчивости происходит по отношению к состоянию сиднокарба в менее кислых средах (рН-1^2). Точно такое же поведение данной полосы у сиднофена, то есть', в нейтральной среде можно наблюдать полосу с ^макс-200 нм или менее, при увеличении же концентрации водородных ионов до рН менее единицы происходит полное протонирование цикла и соответственно снижается- его общая энергия,

•Для сиднофарма- полоса при: \<акс-210 нм появляется в результате гипсохромного смещения из области Хмако-230 нм при переходе в более кислые среды, что говорит о повышения общей устойчивости молекулы при переходе в кислые среды. Это гмы связываем с протонироВанием экзрциклического (морфолинового) атома айота. '

У сиднофена, даже после перехода в щелочные среды не наб-

)

СПЕКТРЫ ПРЕПАРАТОВ РЯДА СИДНОНШННА

гоа ггэ гчо гво гео зоо зго з<э эзо гзо Длина волны, ем

Рис. 3

УФ-СПЕКТРЫ СИДНОКАРБА к их изменение с изменением рН

длина волны, км

- 1Б -

УФ-СПЕКТРЫ СИДНОКАРБЛ и их изменение с изменение!.- pH

длина волны, ем

Рис. 5

УФ-СПЕКТРЫ СИДНОКАРБА и Их изменение с изменением pH

длина волны, ни

- 16 - .

людается никакого батохрошого смещения полос, только лишь в щелочных средах можно наблюдать в процессе раскрытия цикла увеличение оптической плотности на. длине волны 340 нм, что может быть связано с образованием в процессе раскрытия цикла молекулярного сиднокарба/

Для сиднофарма и сиднокарба характерен сдвиг полосы при ^мако-2^ нм в кислых средах в область Хмакс-335±5 нм при переходе ь нейтральные и слабощелочные среды. Причем, для сиднокарба он происходит ступенчато: сначала, при переходе к значениям водородного показателя от 2 до 3, происходит сдвиг в область 300 нм, а затем, при значениях рН > рКа (3,36) происходит батохромное смещение полосы на 35 нм (рис.4 - 6).

Сдвиг полосы поглощения сиднокарба при *макс-£52 нм, пр1 переходе в кислые среды происходил единовременно при переходе через вторую ступень протонирования в область 230 нм.

Характеристики спектров препаратов для различных условю среды приведены в таблице 4. Отнесение полос к различным типа» было нами сделано на основании их поведения при изменении водородного показателя среды в соответствии с рекомендациями литературы. Первая общая полоса при Ямак^ЗЮ^О нм нами была отнесена к б-»я* переходу, вторая общая полоса при Хиака-290+34( нм нами отнесена к а-и* переходу (с частично связывающей Н! и-разрыхляющую орбиталь). Полоса сиднокарба ' при . Хмакс~252н] нами была отнесена к переходу, фенилкарбамоильной группи ровки сиднокарба. . •

Нами были сняты дифференциальные спектры препаратов в раз личных условиях, а также дифференциальные спектры более высо кого порядка. Дифференциальные спектры позволяют судить о ха рактере исходного спектра. На них более четко' видно совпадени полос поглощения в условиях кислой среды, так как при диффе ренцировании убирается лишний постоянный фон. Благодаря малом интервалу численного дифференцирования (1.8нм) мы' смогли полу чить дифференциальные спектры практически для всего диапазона в котором снимали спектр. Увеличение' интервала" численного диф ференцирования приводит к сужению интервала получаемой. произ водной. Дифференциалы второй й более высокой степеней нами вы числились как дифференциалы от предыдущей степени. Воаможн прямое вычисление дифференциалов до четвертого порядка/ ' я из-за уменьшения с увеличением порядка дифференцирования' й» терЕала дифференцирования, (до, 0,6 нм). и как следствие боле высоких шумов получаются менее читаемые спектры.,

Увеличение порядка дифференцирования приводит к прявлею множественности пиков и соответственно к ухудшению отнесен!' их. Множественность пиков, связывается.нами с появлением,в' ре зультате численного дифференцирования из функции, описывающе спектр, функций, представляющих собой сумму гиперболическ! аинусов и косинусов. Так как спектр можно представить как су» м„е функций нормального распределения, то, соответственно, щ е« дир^ереяцирб-валии -появятся фрагменты,представляющие соб(

- 17 -

гиперболический синус (косинус):

йг(Еа*ехр(-ЬХг))ЛДг-Г(X)*Еехр(-ЬХ/2),

где левая часть уравнения представляет собой производную суммы функций распределения, а в правой части ва знаком суммы вы-

Таблица 4

Спектрофотометрические характеристики сидноннминовых препаратов

Растворитель ^мако нм «мол нм £нол Хмака нм (1& Кмол)

СИДНОКАРЕ

рН-0.54. 294 4.21 234 4.27 211 (4.31)

4.00 327 4.21 252 4.29

5.00 330 4.21 252 4.31

7.00 331 4.29 253 4.41 206 (4.44)

хлороформ 337 4.19 252 4.08 '

С И Д Н 0 0 Е Н

метанол 295 3.73 21С 3.82

рН-0.54 292 3.81 210 4.001

. 7.00 291 3.74 207 4.05

7.80 292 3.72 207 З.В9

С'ИДНОФАРМ

рН-0.54 286 4.19 211 3.95

1.00 285 4.21 205 4.045

3.84 311 4.19 228 4.15

7.00 310. 4.19 228 4.1Б

9.00 310 4.21 2.29 4.18 - • --1

Метанол 317 3.81 220 3.80

занесены ' элементы отвечающие ва представление в виде гиперболического синуса, и Г - представляет собой вынесенную за скобки оставшуюся часть дифференциала. Видно, что при дифференцировании происходит уменьшение периода в два раза, , что и наблюдается на спектре.

Контроль сиднокарба в модельной методике его всасывания

Нам,, (рис.?) было предложено проводить высвобождение субстанции препарата в нейтральную среду с Одновременной диффузией его в хлороформ черев границу раздела фаз. Для адекватности эксперимента нами предложены условия при которых, обеспечивается устойчивый турбулентный режим перемешивания водной фазы и устойчивый переходный режйм для хлороформного слоя. Исследования выполнялись при температуре 37±2°С. Проведенные измерения для начальной концентрации препарата 1мг/мл в хлороформе и 4ыкг/мл в воде показали, что через пять минут перемешивания в воде осталось не более 10Х препарата (объем воды 500 мл и хлороформа 50 мл).

Иы изучали, с целью создания пролонгированной лекарственной формы, различные составы гранул, содержащие, сиднокарб в количестве 33%., сахар и различные доли (от 0 до 15Х) полимера для пролонгирования. Также нами изучалось высвобождение сиднокарба из ОЛЕОНа (одноразового лекарственного осмотического насоса) различных составов, содержащего 100,мг сиднокарба и различных осмотических реагентов - натрия хлорида иди лимонной кислоты. ОЛЕОНы были изготовлен профессором Григорьянцем И.К. и н.с. к.х.н. Ведерниковой О.Л. из МАСИ.

Результаты высвобождения представлены на рис.8 и в табл.5. Видно, что ОЛЕОН-3 показал максимальную скорость высвобождения иэ изученных образцов равную 2,3 мг/час. Отнесенная же к дозе, она довольно низка и предполагает полное высвобождение 'в течение (ОЛЕОНы высвобовдают не более 75Х состава) не менее 30 часов. Из собственных составов наилучшие результаты доказали составы с 3-0Х полимера.

Таким образом видно, что применение нашей модели позволяет определять в процессе соадация лекарственной фарш необходимые параметры для такого труднораетворимого вещества, каким является сиднокарб. Предложенная модель адекватно воспроизводит процесс всасывания сиднокарба и может быть предложена для моделирования всасывания других липофильных труднорастворимых лекарственных препаратов.

ПРИБОР ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВСАСЫВАНИЯ

200 об/мин

1—Ыешагпсп

2-Вода или раствор соды

3-Корзивв.а о лекарственным средством

4—Спой хлороформа. Площадь контакта -около 10 сыа

Рис. 7

ВЫСВОБОЖДЕНИЕ СИДНОКАРВА ИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ

скоросгв, иг/час

Таблица'Б

Характеристики поучаемых лекарственных форм сиднокарба при высвобождении в воду •

№ ГРАНУЛЫ СОСТАВ СКОРОСТЬ мг/час

п/п 7. СИД-нокарба £ Полимера 1 фаза 2 фага

1 , с хлоридом 33 5 0.1 -

2 натрия 33 ' 8 0,1 - '

3 с лимонной 33 3 0,05' -

4 кислотой 33 9 0,05 -

5 с сахаром 1 33 0 12,Б 0,5

6 • 1 33 0 11,3 0,8

7 2 33 ■ 3 2,2; -

8 г 33 3 2,4 -•

9 3 33' 6 1,8 -

10 э 33 6 1,9 -

11 4 33 9 1Д -

12 4 33 9 . 1.3

13 5 33 12 0,8 --

14 5 33 . 12 0,8 -

15 В 33 15 0,7 -

16 6 33 1Б . 0,4 -

17 . таблетки 10 мг 11,2 ' 0,В

18 2 таблетки 5 мг 10,7 0,9

0 Л Е 0 Н Ы % Снд-нокарба X Осмот агента 1 фаза .2 фаза

19 натрия хлорид 20 7Б —

20 лимонная 500мг 20 75 0,8 - —

21 кислота 1,0 г 15 .80 2,3

- 21 -

Контроль еиднофена в процессе изучения кинетики раскрытия сиднониминового цикла

Нами изучалось раскрытие цикла еиднофена. Оказалось, что :иднофен проявляет с ростом ионной силы изменение характера протекающей реакции. Причем, для достоверности нами выбирались электролиты не имеющие ион хлора - обычно, насыщенный раствор сульфата натрия. " Раскрытие цикла изучалось каrç полярографическим, так и спектрофотомегрическим методом. Использование дифференциальной импульсной noj рографии позволило нам обнаружить несколько ранее не идентифицировавшихся полярографических пика и их взаимосвязь, а спектрофотомегрия, особенно кинетические исследования, показали, что реакция раскрытия цикла вдет как минимум по двум механизмам - мономолекудярному и бимолекулярному по отношению к сиднонимину. На основании исследования нам удалось предложить Механизм мономолекулярн я реакции, учитывающий теоретические расчеты,'объясняющий с термодинамической точки зрения происходящие явления. Параллельно с изучаемыми соединениями описаны продукты распада еиднофена -нитрозонитрил, нитрогоамид, нитрозокислота. Описаны их взаимные превращения, для этих превращений предложены механивмы, но наблюдаемые явления не являются однозначными, чтобы можно было целать окончательные еыводы.

Нами на рисунке 9 представлены кривые зависимости концентрации еиднофена от времени при пребывании в щелочном раст-зоре, откуда видно, что с увеличением ионной силы раствора постепенно уходит бимолекулярная компонента реакции и проявляется мономолекулярь_д.j При этом скорость мономолекулярной реакции растет.■ Такое поведение еиднофена мы связали с тем, что при раскрытии цикла направление реакции термодинамически обеспечивается за счет увеличения энтропии системы. Наличие же з системе большего числа частиц увеличивает исходную энтропию системы, что вызывает и увеличение изменения энтропии в результате реакции.

Попробуем объяснить , что происходит. Пусть мы имеем две зистемы с количеством частиц N и M соответственно, причем М>М. 3 одной и другой системе происходит реакция раскрытия цикла L частиц сиднонимина. Тогда общая энтропия первой системы до реакции будет пропорциональна:

Ig ((N+L)I), а второй: f(M+L)l) ■ После реакции - упрощенно, энтропия пропорциональна: le ((H+K)l), а второй: 1g ((М+К)1)

(Количество частиц в результате реакции не увеличилось, но «мэнилось количество состояний системы эа счет новых степеней :вободы , где К новые количества состояний сиднонимина (K>L).) Тогда, разность энтропии будет равна ;

Ig (((N+K)I)/((N+L)!)), и .аналогично для М. Видно, что при N>M, ASpAS? (AS - разность энтропии системы) .

ЗАВИСИМОСТЬ КИНЕТИКИ РАСКРЫТИЯ ЦИКЛА СИДНОФЕНА ОТ ИОННОЙ СИЛЫ РАСТВОРА

0.6

\ ч. \\ у С 1.5 Коль/л

\ V С 1 Коль/л

С 0.3 Иот/п

Рис. 0

500 1000,

Ереця, сек

ПРЕДПОЛАГАЕМАЯ СХЕМА раскрытия цикла сиднофена

рН>7

кн «иа

¡ОСНОВАН!

-I

-1

-1

I р.

со

НИТРОЗОНИТРИЛ I „И 7-10 ютрщм

НИТРОЗОАМИД

св^сога «о

НИТРОЗОКИСЛОТА

¡а.-св-ч-сн-соон »о '

Наш вывод находит подтверждение в том, что не удавалось определять соли еиднониминов в плазме крови. Дело в том, что количество состояний сисгеш плазмы крови гораздо вишв чы.1 для одинаковых по ионной силе растворов солей. Это связано с тем, что концентрация частиц в растворе плазме крови и одинакового с ним по ионной силе солевого раствора одинакова, а частицы белка каждая обладает громадны),( количеством состояний за счет возможностей вращения по большому количеству связей, что на несколько порядков повышает энтропию системы, по сравнению с энтропией, связанной с количеством частиц.

Как нами уже показана, что чем большим количеством состояний обладает система до реакции, тем, в нашем случае, большей разностью энтропии будет характеризоваться процесс, и тем большей будет, соответственно, скорость исследуемого процесса. То-есть, с увеличением ионной силы остается только'мономолекулярная реакция по механизму предложенному нами (рис.10), а с уменьшением ионной силы - 'к ней присоединяется бимолекулярная реакция. Механизм предложенный нами является, одним из возможных и подтверждается наличием ранее не идентифицируемого полярографического пика,' отнесенного к нитроэокарбеноишну, при потенциале -1.12 В, термодинамическими расчетами, известными для еиднониминов, а также кинетикой раскрытия сиднонишшового кольца.

вывода

,1. На основе установленных зависимостей полярографического и УФ-спетрофотометрического поведения от структуры молекул, вариации водородного прказателя среды и наличия в растворах низкомолекулярнь!х счртов выработан единый методический подход к анализу препаратов группы еиднониминов и разработаны унифицированные методики их качественного и количественного ан' гига.

2. Величины, характеризующие полярографичеею поведение замещенных еиднониминов зависят не только от природы эамести-

. телей,- но и. от величины водородного показателя среды, ионней силы раствора и,ее.соотношения с концентрацией деполяризатора. Большинство зависимостей были описаны математически»,ш моделями, которые позволяют судить о состоянии молекулы препарата в растворе и применены для целей _фармацевтического анализа.

3. Установлено, что полуширина дифференциального пика у сиднофена и сиднокарба и таковая первого лика сиднофарма совпадают (80мВ), что позволяет заключить об.однотипности электродных реакций и отнести их к известному электродному процессу.

; 4. Использован новый подход к идентификации и подтверждению подлинности изучаемых препаратов на- основе использований совокупности характеристик, полученных при вариации факторов полярографического анализа (водородный показатель и добаыш стандартной пробы), что существенно - на несколько порядкгш

- 24 -

снижает открываемые концентрации препаратов.

5. Исследование кинетики раскрытия цикла сиднофена использованием полярографии и УФ-спектрофотометрии показа наличие двух механизмов данной реакции (бимолекулярного и м номолекулярного), а также зависимость скорости реакции от ио ной силы раствора (абсолютной энтропии), что позволило раар ботать методику полярографического определения сиднофена плазме крови.

6. Найдены условия (рН-0,5), при которых наблюдается об кость электронных характеристик молекул свднофена, свднокар и сиднофарма в областях Ятах-211±10нм- и Ятах-289±10нм, ч подтверждается методом дифференциальной спектрофотометрии.

7. Оказалось, что кинетику всасывания сиднокарба из л карегвенной формы в кишечнике можно моделировать при помо экстракции в хлороформ в процессе высвобождения in vitro нейтральную или слабощелочную среду. Время полного высвобожд ния препарата из таблетки - 1 час совпадает с известными фа макокинетическими данными о его всасывании.

Список публикаций ло теме диссертации:

1. Цуркан С.А., Холодов Л.Е., Книжник А.З. "Определен сиднокарба методом дифференциальной импульсной полярографу // сб.научных трудов Рязанского мединститута "Синтез и Kot роль качества лекарств".- Рявань, РМИ.- 1991.- С. 128-133;

2. Цуркан С.А., Книжник А.3. , "УФ-спектроскопия хлорофс меншх растворов сиднокарба" // сб. "Информационно-мето; ческии бюллетень N2 "Контроль качества лекарств".- М., Вс российское научное общество фармацевтов.-1992.- С. 99;

3. Цуркан С.А. "Особенности определения сиднофена мето; дифференциальной импульсной полярографии".-Там же,- С. 97-9Е

4. Цуркан С.А., Книжник А.З. "Комбинированное полярогра!] ческое и спектрофотоыетрическое изучение сиднофена и сиднокг ба" // сб. "Актуальные вопросы фармацевтической науки и прг тики",- Курск, КРШ,- 1991.-. 4.2.- С. 79-80;

5. "Полярографический контроль сиднокарба в плазме кроы нейтральной среде" Цуркан С.А., Берлянд A.C., Холодов Л.I Книжник А.З. // сб. "Тезисы докладов научно-лрактической к< ференции "Резервы совершенствования лекарственного обеспече] населения РСФСР" и Пленума Всероссийского научного общее фармацевтов".- Владимир, ВН035.- 1991.-секция 3.- С. 100;

6. Цуркан С.А. "Полярографическая идентификация сиднока] при различных pH" //сб. "Состояние и перспективы развития ф| мации в Сибири и на Дальнем Еостоке".-Томск,ТМИ.-1991.- С.К

7. "Олеон - сиднокарб" Цуркан С.А., Григорьянц И.К., i дерникова О.Л., Холодов Л.Е., Илюхина Т.И. //Сб.Материалы 9 Всесоюзного симпозиума "Синтетические полимеры медицинск назначения". Звенигород, ГКНТ.- 1991,- С. 73