Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:Разработка и совершенствование методик определения примесей тяжелых металлов в фармацевтической продукции и биообъектах

.,7 , ^ Ч ¡>

* .' Л ■ . V» А

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР

МОСКОВСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ И. М. СЕЧЕНОВА

На правах рукописи УДК 615.07:543.422

ПЕТРОВ Николай Витальевич

РАЗРАБОТКА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ

ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ И БИООБЪЕКТАХ

15.00.02 — фармацевтическая химия и фармакогнозия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

МОСКВА - 1991

Работа выполнена в Московской медицинской академии имени И.М.Сеченова.

Научные руководители: доктор фармацевтических наук доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты: кандидат фармацевтических наук,профессор Б.Н.Изотов доктор биологических наук, профессор Г.П.Яковлев

Ведущее учреждение: Всесоюзный научно-исследовательский институт фармации.

Защита состоится "_"_199_г. в ,_час. на

заседании специализированного Ученого Совета /Д-074.05.06/ при Московской медицинской академии им.И.М.Сеченова /119435, Москва, Суворовский бульвар, д.13/.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан "_"_199_г.

С.А.Листов Ю.Г.Аяексеевских

Ученый секретарь специализированного

Совета /Д-074.05.06/

кандидат фармацевтических наук, доцент

Е.П.Садчикова

" .. ВВЕДЕНИЙ.

I" -М

—-—'Актуальность темы. Определение примесей тяжелых металлов является одним из наиболее распространенных фармакопейных тестов. Содержание указанных примесей фармакопеи СССР и других стран регламентируют как по причине высокой токсичности ряда'металлов, так и в связи с их влиянием на стабильность химических структур лекарственных веществ. Большинство национальных фармакопей предписывают этот тест для субстанций лекарственных веществ, масел, экстрактов и некоторых инъекционных лекарственных форм. В последние годы в качестве объектов исследования на тяжелые металлы рассматриваются и лекарственные растения, в связи с обострением экологических проблем. Вместе с тем фармакопейные методики определения примесей тяжелых металлов за последние 20-30 лет практически не претерпели изменений и подвергаются критической переоценке.

Таким образом, совершенствование методик определения примесей тяжелых металлов с использованием современных инструментальных Физических методов в составе лекарственных вспомогательных веществ, лекарственного растительного сырья и готовых лекарственных средств является актуальным.

Цель и основные задачи исследования. Целью данной работы явилось совершенствование и разработка методик определения примесей тяжелых металлов в лекарственных средствах и биологических объектах, а также методическое обеспечение проблемы контроля указанных примесей.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- обобщить литературные данные по проблеме и выбрать приоритетные инструментальные метопы для определения тяжелых металлов;

- сопоставить тесты определения примесей тяжелых металлов, рекомендуемые фармакопеями разных стран в фармацевтических объектах

и выбрать из них наиболее совершенные;

- разработать методики определения примесей тяжелых металлов в фармацевтических объектах с использованием атомно-абсорбционной спектроскопии;

- исследовать с использованием разработанных методик чистоту субстанций лекарственных веществ, а также таблетированных и инъекционных лекарственных препаратов;

- определить микроэлементный состав объектов растительного и животного происхождения.

Научная новизна. Впервые проведена межлабораторная оценка и сопоставление фармакопейных гестов, применяемых в СССР, СМ, Великобритании и Японии лля определения примесей тяжелых металлов с использованием атомно-абсорбционной спектрофотометрии исследованы наиболее распространенные фармакопейные тесты определения примесей тяжелых металлов.1

- с применением математического планирования эксперимента изучены методики минерализации фармацевтических объектов "мокрого" озолешш смесями кислот Н2304:ШЮ3:НС104 /2:5:4/; Н2304:Ш03/8:10/ Ш03:НС104/7:4/, "сухого" озеленил в тиглях из стеклоуглерояа СУ-2000 и в тиглях из фарфора; жипкофазного разложения в двухкамерных и однокамерных тефлоновых автоклавах; оптимизированы методики минерализации при анализе примесей тяжелых металлов методом пламенной атомно-абсорбционной спектроскопии:

- разработаны рациональные схемы подготовки проб к атомно-аб-сорбционному анализу с использованием разведения и концентрирования смесью АЦЦК-МИЕК /аммоний пирролидиндитиокарбомат-метилизобу-тилкетон/ при рН 3,5 для разнообразной фармацевтической продукции /Субстанций, таблеток, порошков, капсул, экстрактов, лекарственной растительного сырья, инъекционных лекарственных форм/;

- установлены характерные загрязнения тяжелыми металлами суб' станций лекарственных веществ, таблетированных и инъекционных лекарственных препаратов и воды для инъекций;

- изучен микроэлементный состав отдельных серий объектов растительного и животного происхождений.

Практическая значимость работы. Методики и результаты анализ воды для инъекций на содержание тяжелых металлов использованы Мое ковским городским объединением "Фармация" /азст внедрения 1-02-21 6т 16.03.90 г./.

- Методики и результаты атомно-абсорбционного определения пр ' месей тяжелых металлов в лекарственных средству'используются для

обучения слушателей ФПК преподавателей ММА им.И.М.Сеченова современным физическим методам анализа для оценки качества лекарственных средств /акт внедрения Б-5-69 от 16.11.90 г./.

- Методики извлечения из биологических объектов и концентрирования тяжелых металлов /ъп. Со, Рв, Сс1,Их Ге, Сч,0и, Мп/ последующим атомно-абсорбционным определением используются' в учебно процессе подготовки провизоров на кафедре токсикологической хиши ММА им.И.М.Сеченова /акт внедрения Н-5-70 от 16.11.90 г./.

-Методики микроэлементного анализа лекарственных средств и растительного сырья используются в международном межлабораторном исследовании между Центральной аптечной лабораторией ^РГ и ВШЩ ".13 СССР по микроэементному анализу лекарственных срепств и растительного сырья /1989-90 гг./.

Диссертационная раоота выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Ю1А им.И.М.Сеченова и тематикой научных исследований союзной проблемы "Фармация", научного совета МО "Фармакология и фармация" АМН МЗ СССР.

- Исследования по определению примесей тяжелых металлов в фармацевтической продукции и сырье выполнены в рамках плановых работ Всесоюзного научно-методического центра по микроэлементпому анализу лекарственных средств и растительного сырья МЗ СССР, а так-яе по поручению комиссии по фитопрепаратам Фармакологического комитета МЗ СССР.

На защиту выносятся следующие результаты исследований:

- межлабораторная сравнительная оценка Фармакопейных тестов определения примесей тяжелых металлов, /Фармакопеи СССР, США, Великобритании и Японии/ и исследование этих тестов определения с применением метода атомно-абсорбционной спектроскопии;

- методики минерализации лекарственных средств и сырья "мокрого" оэоления смесями кислот: Р^ЗС^:НС104 /2:5:4/; Н^О^НЖ)^ /8:10/ и НВД3:НСЮ4/7:4/ и методика "сухого" озеленил в тиглях из стеклоуглерода СУ-2000 и тиглях из фарфора; жидкофазного разложения в двухкамерных и однокамерных тефлоновых автоклавах;

- оптимизация методик минерализации, наиболее благоприятных для пламенного агомно-абсорбционного определения примесей тяжелых металлов с применением математического планирования експеримента;

- разработка рациональных схем подготовки проб к атомно-абсорб-ционному анализу примесей тяжелых металлов в разнообразной фармацевтической продукции /субстанциях, таблетках, поронпсах, капсулах, экстрактах, лекарственном растительном сырье, инъекционных растворах и т.д./:

- оценка предложенных аналитических методик в межлабораторном международном эксперименте между ВНМЦ МЗ СССР по микроэлементному анализу лекарственных средств и растительного сырья и Центральной

аптечной лабораторией ФРГ на 20 фармацевтических объектах по 9 юследуемым элементам;

- определение уровня загрязнений серийной фармацевтической про-

.нунции тяжелыми металлами /субстанций лекарственных веществ,' табле тированных и инъекционных лекарственных форм, лекарственного расти тельного сырья, вопы для инъекций и биообъектов/;

Апробация работы. Основные результаты проведенных исслеяовани представлены на: Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 70-летию декрета о национализации аптек /Куйбышев, 1988/; 11-м Всесоюзном координационном совещании "Эколо го-генетические последствия воздействия- на окружающую среду антропогенных факторов /Сыктывкар, 1989 г./; школе-семинаре Всесоюзного научно-методического центра МЗ СССР "Организация аналитического контроля и экологического мониторинга лекарственных средств /Моске 1990 г./; Международном научном симпозиуме "Экологические аспекты в фармацйн" /Москва, 1990 г./; Международном научном симпозиуме "Методы контроля лекарственных средств, современное состояние и перспективы" /Ашхабад, 1991 г./; Всесоюзной научно-технической кон ференции "Состояние и перспективы сознания новых готовых лекарственных средств и фотохимических препаратов" /Харьков, 1990 г./; Всесоюзной конференции "Современные направления создания и оценки качества лекарственных препаратов антибиотиков и антимикробных веществ"-/Москва, 1990 г./; научной конференции "Экология и здоров /Чимкент, 1990 г./; годичной научной конференции Горьковского мели цинского института /Горький, 1990 г,/; II1-й конференции научного учебного центра "Применение физико-химических методов исследования в науке и технике "Универститета дружбы народов им.Патриса Лумумбы /Москва, 1990 г./; конференции посвященной 225-ти летию ММИ им. И.М.Сеченова /Москва, 1990 г./; Всероссийском конкурсе "Достижения фармацевтической науки в практику здравоохранения"/Москва, 1991 г.

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликована 23 печатные работы, в том числе за рубежом /ФРГ/.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состой из введения, обзора литературы, 3-х глав экспериментальных исследо ваний, выводов, списка литературы, приложений. Работа изложена на страницах машинописного текста," содержит рисунков,

таблиц.

В приложении приведены: таблицы статистической оценки изучаемых, методик минерализации, таблицы о содержании примесей тяжелых металлов в фармацевтической продукции и акты внедрений.

СОДЕРЖАНИ-Е РАБОТЫ.

1.Оценка фармакопейных методик определения примесей тяжелых металлов.

На первом этапе исследований при оценке фармакопейных методик определения примесей тяжелых металлов в межлабораторном эксперименте' изучались методики, представленные в фармакопеях СССР, США, Великобритании и Японии, на 20 образцах лекарственных средств. Исследования были выполнены в химико-фармацевтической лаборатории НИЧ ММА им.И.М.Сеченова и в лабораторий новых лекарственных средств и наркотиков ВНИИ общей и судебной психиатрии им.В.П.Сербского в соответствии с предписаниями фармакопей. Полученные результаты эксперимента свидетельствуют о различной интерпретации результатов в 15$ случаев. Выявлены недостатки, характерные для предписываемых тестов. В частности, методики имеют значительные-расхождения по технике подготовки проб к анализу, по количеству и подбору реактивов, по температуре озоления от 500°С до 800°С, что приводит к расховденига результатов.

На основании проведенных исследований более приемлимыми были признаны 2 и 3 методики фармакопеи США /XXI изд./ и 2 методика фармакопеи Японии /X изд./, которые внбрата для дальнейших исследований, а также для сравнения с 2-ой методикой Р& СССР /XI изд./. Идя детального изучения фармакопейных методик и подготовки проб к анализу на заключительной стадии определения вместо сульфидного метода использовали пламенную атомно-абсорбционную спектрометрию, зключенную в СССР /XI изд./. Исследования проводились на молельных образцах с известной концентрацией определяемых элементов. Мо-1ельные образцы подвергали соответствующему фармакопейному анализу, ю с заключительным количественным определением исследуемых элементов /Ре, мп, N1, гп, Си, сг, , т1, мо, ръ, со.са/. Полученные результаты свидетельствуют о значительных потерях /от 4СЙ до 1001/ шределяемых элементов по 2-й методике ТФ СССР /XI изд./ и от 0,5$ (о 100$ по 2-й методике фармакопеи США /XXI изд./.

Исследование влияния температуры озоления от 450°С до 900°С :вилетельствуют о том, что потери элементов полностью отсутствуют [ри озолении в интервале от 450°С до 500°С. При 600°С потери могут ;остигать от 6$ /для хрома/ до 30$ /для молибдена и цинк^ При ;альнейшем увеличении температуры озоления до 900°С потери резко озрастают.

Результаты, полученные по 3-й методике Фармакопеи США /XXI изд./, свидетельствуют практически сб отсутствии потерь определяемых элементов. Однако, методика требует применения особо чистых кислот и в большом количестве,/по 18 мл концентрированных кислот на 1 г анализируемого объекта/, что приводит к загрязнению исследуемой пробы.

Псе вышеперечисленные недостатки указывают ка необходимость совершенствования методик, предлагаемых фармакопеями разных стран.

2.Методическое обеспечение контроля за содержание примесей тяжелых металлов в фармацевтической продукции с применением атомно-абсорбционной спектрометрии.

Несовершенство подготовки образцов к фармакопейному анализу на примесей тяжелых металлов потребовало более детального изучения различных способов подготовки проб с целью оптимизации методик деструкции органической матрицы лекарственных средств и переведения микроэлементов в удобную аналитическую форму для заключительного атомно-абсорбционного определения.

При постановке опытов использовали следующие методики минерализации: "мокрое" озоление смесып кислот: Ь^зО^ШО^НСЮ^ /2:5:4/, Ы2304:1Ш03 /8:10/, ?Ш03:НС104 /7:4/; "сухое" озоление в тиглях из стеклоуглерода СУ-2000 и в тиглях из Фарфора; жидкофазное разложение в замкнутом объеме под давлением в двухкамерных и однокамерных тефлонових аналитических автоклавах, разработанных в ГИРДДМКТ-е.

Исследования выполнены на примере гомогенно измельченного образца травы полынч горькой.

К указанным методикам препъявлялись слецующке требования:

- количественное концентрирование исслепуемых элементов;

- полное удаление органической матрицы, мешающей определению;

- сочетание с заключительной стадией анализа, унифицированность, простота и воспроизводимость. • *"

Условия атомно-абсорбционного определения примесей тяжелых металлов приведены в табл.1. Определение Со, Рб, Сс1 проводили с предварительным экстракционным концентрированием системой АЦЦК-ИБХ при рП 3,5.

Среинее относительное стандартное отклонение /зг / по результатам определения 8 элементов, указанных в табл.1, составило: для "мокрой" минерализации смесью азотной, серной и хлорной кислот

ТАБЛИЦА. 1

Условия атомно-абсорбпдонного определения исследуемых элементов.

Название Длина Ширина Пламя Ток лампы Сх

элемента волны/Д.нгл/ щели/мм/ /лА/ _ /мкг/мл/

Ре 248,о 0,15 В/Аоо 5,0 0,05

Мп 279,5 0,20 В/А с 5,0 0,02

Си 324,5 0,30 В/А о 4,0 0,04

Сг 357,9 0,20 В/А в 5,0 0,05

2п 213,9 0,20 В/А о 5,0 0,012

№ 232,0 0,20 В/А о 5,0 0,05

Со 240,7 0,10 В/А с 4,0 0,06

Сс1 ' 228,8 0,30 В/А с 3,0 0,015

РЬ 283,3 0,40 В/А с 4,0 • 0,35 .

Примечание: Сх - характеристическая концентрация; В - воздух;

А - ацетилен; в - восстановительное пламя; с - стехио-метрическое; о - окислительное.

0,0457; смесью азотной и серной кислот 0,0462; смесью азотной и хлорной 0,0411; для сухой минерализации в.тиглях из стеклоуглерода 0,0549; в тиглях из фарфора 0,0391; в однокамерных теФлоновых автоклавах 0,0586 и в двухкамерных автоклавах 0,0249.

На основании проведенных исследований разработаны рациональные схемы подготовки проб к пламенному атомно-абсорбционному определению микроэлементов с учетом интервалов концентраций элементов и определяемого содержания тяжелых металлов в различных лекарственных средствах. Схемы анализа содержат сведения о количестве вещества, необходимого для определения, коэффициентах разбавления /Кр/ и концентрирования /Кк/, оптимальных интервалов концентрации элементов в мкг/мл. В качестве примера приведена схема определения микроэлементов в лекарственном растительном сырье, в экстрактах, в лекарственных препаратах из растительного сырья.

С целью наиболее полной характеристики методик анализа был разработан эмпирический критерий качества методик К, который и послужил параметром оптимальности.

Из формулы /1/ следует, что качество методики анализа тем лучше, чем выше ее избирательность, характеризуемая соотношением -1; чем больше число проб, которое можно озолять одновременно; о

О V и* и л

анализа лекарственного растительного сырья и препаратов на их основе.

точная навеска 1,0000 г.

минерализация,переведение исследуемого образца в раствор У=50,0 мл

аликвога 25 мл,'Кк=Е

I I

оптимальный интервал концентраций,мкг/мл |

Ре - от 0,25 до 25,0

Мп - от 0,10 ДО 15,0

Си - от 0,20 ДО 25,0

N1 - ОТ 0,25 ДО 25,0

Сг - ОТ 0,25 ДО 25,0

гп - ОТ 0,06 до 10,0

Сс1 - от 0,07 до 10,0

Со - от 0,30 ДО 25,0

РЬ - от 1,50 ДО 50,0

Ге - от 0,05 до 5,0

Мп - от 0,02 до 3,0

Си - от 0,04 до 5,0

№ - от 0,05 до 5,0

Сг - от 0,05 до 5,0

1п - от 0,01 до 2,0

Сс! - от 0,015 до 2,0

СсГ - от 0,06 до 5,0

РЬ - от 0,35 до 10,0

Ре - от 0,002 до О,; Мп - от 0,001 до 0,1 Си - от 0,002 до О,; N1 - от 0,002 до о,; Сг - от 0.002 до о,; 2п - от 0,001 до О,: Сс1 - от 0,0007 до О со - от о.ооз до о,: РЬ - от 0,017 до О,!

определяемый интервал содержания , мкг/г |

Ре - от 12,5 до 1250 Мп - от 5,0 до 750 Си - от 10,0 до 1250 Ш - от 12,5 до 1250 Сг - от 12,5 до 1250 1г\ - от 3,0 до 500 Сс1 - от 3,5 до 500 Со - от 15,0 до 1250 РЬ - от 75,0 до 2500

Ре - от 2,5 до 250

Мп - от 1,0 до 150

Си - от 2,0 до 250

N1 - от 2,5 до 250

Сг - от 2,5 до 250

2п - от 0,5 до 100

Сс1 - от 0,75 до 100

Со - от 3,0 до 250

РЬ - от 17,5 до 500

Ре - от 0,1 до 12,5 МП - ОТ 0,05 до 7,5 Си - ОТ 0,1 ДО 12,5 № - от 0,1 до 12,5 Сг - ОТ 0,1 ДО 12,5 1п - от 0,05 до 5,0 Сс1 - от 0,035 до 5,0 Со - от 0,15 ДО 12,5 РЬ - от 0,850 ДО 25,

К = 0 _ п-5--/1/

1Т ТГ 1ТД1'7

1 1=1

где:^ -число элементов, количественно определяемых в анализируемой пробе;

п0 - число элементов, количественно определяемых в стандарте; т - число проб, минерализуемых одновременно; Тоб - общая продолжительность анализа, часы;

Та - время, затрачиваемое аналитиком на проведение анализа,часы; Уí - среднее значение содержание исследуемого элемента в пробе, мкг/г;

- средняя квадратичная ошибка анализа 1 -го элемента;

V - общий объем кислот, используемых для минерализации 1 г объекта, мл;

- систематическая ошибка определения 1.-го элемента; 1 - порядковый номер элемента /п= 1,2...п /;

чем короче общее время анализа и общее время, затрачиваемое аналитиком; чем меньше сумма относительных и систематических ошибок анализа; чем меньший объем кислот, расходуемый на деструкцию 1 г объекта.

Исследуемые факторы.

1. Природа смеси кислот/Х^/: серная:азотная:хлорная /0/; азотная серная /1/; азотная:хлорная /2/.

2. Объем смеси кислот /Х2/, рассматривался как качественный фактор на двух уровнях: 11 мл/0/ и 18 мл/1/.

3. 'Гемепературно-временная программа нагрева реакционной смеси /Х5/ с различной скоростью нагрева при использовании нагревателей мощностью 250 "I /0/ и 400Т//1/.

Результаты эксперимента и рабочая матрица планирования представлены в табл.2. Был Еыбран план эксперимента типа 2^x3 ría основании полученных результатов были оценены коэффициенты регрессии и составлены следующие уравнения: tFe = 4,12-3,08X^-3,08Х {+6,88X^1,34X^-1,34X^-1,91X^+2,46Х^

4,74-2,71Х°-1,27Хj+З,98X^+0,21X^-0,21X^-2,46Х§+2,46x1

*

•В.З.Бродский, 1982 г.

205,21-44,47Х$-194,22Х{+149,76X^+182,18X^-182,18X^+70,59Х^-П -70,59Х^

К^- 13,66-9,38X^+0,48X^+8,90X^-0,85Х§+0,85X^-9,54X^+9,54Х^

\п= 13,42-4,78X5-12,01Х{+16,76Х|+7,78Х§-7,78X^-5,45X^+5,45Х^

1^рЪ= 1,45-0,46X^+0,016Х|+0,44X^+1,04Х§-1,04X^-0,37X^+0,37Х^

КСо= 2,92-0,90X5-2,59X^+3,49X^+0,007X2-0,007X2-0,49Хз+0,49Хз

6,89-4,03X5-5,29X^+9,32х|+1,51Х§-1,51X^-4,66Х§+4,66Х^

•102=4,00-1,75X5-3,19X^+4,95Х|+1,12X5-1,12X^-1,54Х§+1,54Х^

Уравнения регрессии характеризуют эффект пействия каждого уровня факторов на качество методики. Чем больше значение коэффициента^, тем сильнее влияние уровня Фактора.

Для фактора Х^ - природа смеси кислот: хлорная : азотная серная:азотная:хлорная серная¡азотная /Ъ> 4,95 / > / Ъ? =-1,75 / > /ъ;=-ЗД9 /

Для фактора Х2 - объем смеси кислот: 11 мл =1,12/ > 18 мл /ь]=-1,12/

Цля фактора - температурно-временная программа нагрева реакционной смеси: Высокотемпературная программа Низкотемпературная программа нагрева реакционной смеси нагрева реакционной смеси

/ъ'3= 1,54 / > /ь|=-1,54 /

При оценке методик для определения 8-ми элементов лучшей мето-пикой можно считать минерализацию смесью кислот азотная:хдорная:в соотношении 7:4 объемом 11 мл с высокотемпературной программой нагрева реакционной смеси.

По взаимной договоренности между Всесоюзным научно-методическ: центром по микроэлементному анализу лекарственных средств и растительного сырья МЗ СССР и Центральной аптечной лабораторрией ФРГ был проведен межлабораторный эксперимент с независимой оценкой методик определения и подтверждения правильности, достоверности и сопоставимости предложенных аналитических процедур. При определении сопоставимости результатов проводили сравнения, включающие как межлабораторный анализ стандартных растворов для аттестации приборов, так и межлабораторнвй анализ единых фармацевтических проб для аттестации аналитических процедур. Обе стороны обменялись 20 образцами лекарственного растительного сырья. В каждой лаборатории проводили опрепеления 8 элементов /Ге, Ми, N1, Си, %п, Со, с<1, РЪ /

ТАБЛИЦА 2

Рабочая матрица планирования эксперимента и его результаты.

•V/:. анализов Х1 \ хз ■ %е КМп % % кр8 «Со «Ь<1 к-ю2

I 0 0 0 1,84 0,56 615,38 13,18 14,08 1,28 1,15 1,27 2,79

с 0 I 0 0,43 1,62 6,39 1,61 3,62 0,36 0,35 5,33 1,06

0 0 I 1,03 5,77 355,56 2,02 14,31 1,97 2,14 1,97' 4,21

4 0 'I I 0,85 0,16 21,39 0,31 2,70 0,3с 4.44 2,76 0.93

5 I 0 0 0,45 0,63 10,42 0,84 1,39 0,30 0,48 1,20 0,93

6 I I 0 0,33 0,21 5,84 0,39 0,58 0,06 0,16 0,62 0,35

7 I 0 I 0,46 2,91 16,49 ' 55,17 1,95 5,45 0,60 2,60 1.Г'

6 I I I 0,05 9,64 11,23 0,13 1,72 0,04 0,10 1,4ь 0,78

9 2 0 0 4,72 7,49 1000,00 1,05 21,71 4,07 3,72 3,44 7,06

10. 2 I 0 5,54 2,90 16,79 7,66 6,48 0,42 8,74 1,16 ¿,5о

II 2 0 I 24,28 12,03 326,53 4,60 73,77 1,87 9,47 39,51 14,56

12 2 I I 9,46 12,45 76,56 76,92 18,77 1,18 3,69 20,59 11,60 ,

методом атоыно-абсорбционной спектроскопии с применением индивидуальных /принятых в каждой лаборатории/ аналитических процедур. Сопоставимость результатов оценивалась по величине относительного стандартного отклонения^51) результатов от средних концентраций для единых проб, .принятых для фонового мониторинга Госкомгидрометом.

Относительное стандартное отклонение ( (?) от средних результатов при анализе монолабораторного стандарта составило: для цинка 2,21,2 при 3=0,80 ррт; для, марганца 0,584 при 3=0,36 ррт; для меди 0,26,2 при 8=с,26 ррт; для никеля 10,60? при 3=0,56 ррт; для железа 5,24'? при 8=22,10 ррт; для кадмия 10,181 при 3=0,04-3 ррт; для свинца 2,20"? при 3=0,024- ррт.

Кроме того, погрешности результатов определения неорганических соединений в межлабораторном анализе загрязнений окружающей среды оценивают следующим образом: погрешность менее 25,0-? - метоп превосходный; погрешность менее 50,0? - метод приемлимый; погрешность более 50,0» - метод неприемлимый (А.Б.Шаевич, 1981 г).

Результаты анализов, проведенных в двух лабораториях, оценены с помощью этой классификации следующим образом: погрешность менее 25,0? получена в 110 сопоставлениях /78,58!? от всей выборки/; погрешность менее 50,0;? - в 30 сопоставлениях /21,42:? от всей выборки/ погрешность более 50,03 не выявлена.

ТАБЛИЦА 3

Сопоставимость результатов анализа микроэлементов.

диапазон откло- Сопоставимость результа- Суммарная лиапа- нений ^ тов анализа микроэлементов сопоставимость

зонов 1 Zn Ми Си Mi Fe Cd РЪ I ?

1 0,0 - 10,0 11 8 .13 6 9 .6 10 63 45,00

2 10,0 - 20,0 7 8 4 4 3 6 2 34 24,28

3 20', 0 - 30,0 2 1 2 8 2 4 4 23 16,42

4 30,0 - 40,0 - о 1 1 6 4 3 18 12,85

5 ' 40,0 - 50,0 - - - 1 - - 1 2 1,42

Проведенный межлабораторный экспершлент дает основание сделать вывод, что качество предложенных нами методик позволяет решать поставленные задачи в полном объеме предъявляемых к ним требований.

3. Применение разработанных методик для определения микроэлементов в лекарственных средствах и сырье.

В качестве объектов для исследований были выбраны широко используемые лекарственные средства и лекарственное растительное сырье, реализуемое через аптечную сеть. Для определения реального уровня содержания микроэлементов в лекарстенных средствах было изучено 326 наименований объектов фармацевтической продукции, в том числе 95 таблеток, 43 субстанции, 52 инъекционных раствора, а также лраже, капли, гранулы, капсулы и др.

Установлено,- что среднее содержание /х, мкг/г/ /в скобках указан интервал его варьирования С1)/ микроэлементов составляет: для таблеток: железа 66,11 /0,18 - 1905,10/, марганца 3,74 /0,00130,65/, хрома 0,49 /0,00 - 6,82/, меди 1,11 /0,00 - 40,97/, цинка 3,31 /0,00 - 56,91/, кобальта 0,20 /0,00 - 5,24/, никеля 0,48 /0,00 - 4,68/,свинца 0,95 /0,00 - 15,60/, кадмия 0,05 /0,00 - 1,20/, . олова 1,88 /0,00 - 45.92/: для субстанций: железа 7,66 /99,89/, -марганца 0,53 /11,08/, хрома 1,08 /24,59/, мели 0,24 /2,34/, цинка 2,96 /35,49/, кобальта 0,04 /0,99/, никеля 0,54 /7,16/, свинца 0,19 /1,53/, калмия 0,06 /1,67/, олова /7,79/; пля инъекционных растворов: железа 2.36 /53,57/, марганца 0,34 /12,86/, хрома 0,05 /0,69/, меди 0,58 /11,43/, цинка 2,95 /2,95/, кобальта 0,08 /2,12/, никеля 0,18 /1,48/, свинца 0,26 /8,94/, кадмия 0,013 /0,44/, олова 0,27 /4,89/.

Анализ толченных результатов свидетельствует о наиболее высоком загрязнении таблеток. В 93% наиболее распространенной примесью является железо. Распространение лругих элементов было следующим: хром - 87%, никель - 84%, цинк - 82%, марганец - 79%, мель - 74%, свинец - 38"?. Впервые установлены высокие уровни загрязнения тяжелыми металлами таблеток, в то время как ГФ СССР их определения в составе таблеток не требует.

По заданию объединения "Фармация" г. Москвы разработаны'методики определения примесей тяжелых металлов в иоде для инъекций и проанализирована вода для инъекций из 54 аптек г. Москеы. Найдено /х, мкг/л/: железа 10,12 /в 100/2 проб/, цинка 4,23 /в 85%/, хрома 0,82 /в 32%/, никеля 0,64 /в 76%/, меди 0,65 /в 72%/, свинца 2,14 /в 78/5/, кадмия 0,18 /в Ч,Ъ%/.

По поручению комиссии по фитопрепаратам Фармакологического комитета МЗ СССР изучен микроэлементный состав отдельных серий лекар-

ственного растительного сырья, реализуемого через аптечную сеть. Всего было исследовано 60 объектов на содержание 14 элементов. Были выявлены следующие диапазоны концентраций /мкг/г/: делеза 67,27 - 6840,88; марганца - 3,18 - 2342,56; цинка - 4,40 - 98,34; меди - 0,00 - 31,00; никеля - 0,00 - 21,17; хрома - 0,00 - 573,61; молибдена - 0,00 - 2,33; олова - 0,00 - 1,13; кадмия - 0,00 -2,27; кобальта -.0,00 - 0,53; свинца - 0,00 - 12,92; сурьмы - 0,00 -3,09; стронция - 0,00 - 526,47.

Таким образом, разработанные метолики позволили провести массовое обследование лекарственных средств и сырья на содержание микроэлементов.

С целью поиска новых эффективных методов диагностики и лечения при патологии органов дыхания рассматривали возможность применения разработанных методик для изучения содержания микроэлементов /железа, цинка, меди, марганца/ в легких крыс при экспериментальном олимицетиново'л фиброзе и эмфиземе, вызванной папаином.

В результате проведенных исследований установлено, что содержание железа, меди и марганца увеличивается по мере прогрессирова-ния фиброза, а при эмфиземе наблюдается снижение содержания железа и марганца и затем при присоединении склеротических изменений постепенно повышается содержание железа.' Содержание меди увеличивается как при эмфиземе, так и при фиброзе, а содержание цинка изменяется незначительно.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

1. На основании межлабораторного анализа содержания примесей тяжелых металлов в фармацевтических объектах показана необходимость совершенствования Фармакопейных тестов с применением современных Физико-химических метопов.

2. С использованием атомно-абсорбционной спектрофотометрии на модельных образцах лекарственных средстг исследовано влияние техники подготовки проб, природы реактивов, температуры озоления на результаты анализа по методикам фармакопеи разных стран. Выявлены значительные потери 12 элементов с ростом температуры от 450° по 900°С.. Установлено, что наиболее приегллимыми для пламенной атомно-абсорбционной спектроскопии является"мокрое" озоление смесью азотной и хлорной кислот 7:4 при Зг-0,0441 и жилкофазное разложение в двухкамерных тефлоновых аналитических автоклавах при Эг = 0,0249.

3. Разработан эмпирический критерий качества методик минерализации и с применением математического планирования эксперимента оптимизированы наиболее благоприятные условия для пламенного атомно-абсорбциснного определения исследуемых элементов /"мокрое" озоление смесью азотной:хлорной кислот 1,85:1, объемом 11 мл на 1 г объекта, при высокотемпературной программе нагрева реакционной смеси/.

4. Разработаны рациональные схемы пламенного атомно-абсорбционного анализа микроэлементов в лекарственных средствах и сырье /с учетом содержания исследуемых элементов в объектах, оптимальных концентраций в растворе, коэффициентов разбавления и концентрирования/.Для группового концентрирования элементов разработаны методики экстракционного концентрирования системой А1ЩК-]ЖВК при рИ 3,Ь /Эг = 0,1174, п - 5/.

5. В результате международного межлабораторного эксперимента при независимой оценке предложенных аналитических процедур установлена сопоставимость результатов по величине относительного стандартного отклонения // от среднего. Оно составило но более .10,6,! или

Л 56 мкг/г. Погрешность при анализе серийных образцов лекарственного сырья, которая составила менее 25» в 110 сопостлгленннк /78,6'! от всей выборки/, менее 50;» в 30 сопоставлениях- /21,4»/. Погрешность 1олее 50л не выявлена, что свидетельствует о возможности иснольно-зания методического обеспечения контроля содержания мшсроп.чо юнтов мя решения поставленных задач в полном объеме предъявляемых к шы требований.

6. С применением,разработанных методик выполнено серийное обследование разнообразной фармацевтической продукции /субстанций, таблеток, порошков, драже, гранул, инъекционных растворов и др./, ряда биообъектов на содержание 12 микроэлементов и впервые выявлены характерные диапазоны их содержания.

Основное содержание диссертации отражено в опубликованных работах:

1. Петров Н.В., Листов С.А., Арзачасцев А.II. Изучение фармакопейных тестов на примеси тяжелых металлов. //Фармация.-1990.№2. -С.51-54.

2. Листов С.А., Петров Н.В., Арзамасцев А.П. О содержании тяжелых металлов в лекарственном растительном сырье.//Фармация.-1990. -№2.-С.18-22.

3. Листов С.А., Петров Н.В., Арзамасцев А.П., Стуловский С.С. Изучение содержания примесей тяжелых металлов в лекарственных сред ствах. /Дим. -фарм. журнал .-1990. -Jf>9. -С. 75-77.

4. Арзамасцев А.П., Листов С.А., Петров Н.В. и др. О методах определения железа в лекарственных средствах.//Хим.-фарм.журнал. -1990.-№5.-С.73-77.

5. Петров Н.В. Атомно-абсорбционное определение примесей тяжелых металлов в органических лекарственных средствах.//Матер.конф. молодых ученых "Актуальные вопросы медицины", посвященной 70-летию 1МИ. //Тез. докл.-1990. -С. 29.'

6.- Петров Н.В., Чуппин A.B., Листов С.А. Определение кадмия в лекарственном растительном сырье методом атомно-абсорбционной спектроскопии.//Тез. докл. Всеросс..научно-практич.конф. молодых ученых, посвящ. 70-летию декрета о национализации аптек.-Куйбышев.-1988. -С.132-133.

7. Листов С.А., Пузаков С.А., Петров Н.В., Листов H.A. Экологически! последствия воздействия антропогенных факторов на лекарственные растения. //Тез.докл.11-го Всесоюзного координац.совещ."Эколого-генетические последствия воздействия на окружающую среду антропогенных факторов". -Сыктывкар.-1989.-С.69.

8. Н.В.Петров, С.А.Листов. Атомно-абсорбционное определение меди

в фармацевтической продукции.//Тез.докл.Ш-й конф.научно-учебного центра "Применение физико-химических методов исследования в науке

и технике".-Москва.-1990.-С.93.

9. Петров Н.В., Арзамасцев А.П., Листов С.А. Атомно-абсорбцион-ное определение тяжелых металлов в лекарственном растительном сырье.//Тез.докл.междунар. симпозиума""Экологические аспекты в фармации". Москва.-1990.-С.71.

10. Чуппин A.B., Листов С.А., Филиппова Н.В., Петров Н.В. Влияние антропогенных факторов на лекарственное сырье: наукометрический анализ исследований.//Тез.докл.междунар. симпозиума "Экологические аспекты в фармации". Москва.-1990.-С.81.

11. Листов С.А., Чуппин A.B., Арзамасцев А.П., Петров Н.В. Антропогенные воздействия на лекарственные растения. ГЛ.-1990.-106 С.

12. В.С.Бабаскин, Н.В.Петров, Л.И.Бабаскина. Использование клевера лугового как биоиндикатора антропогенного воздействия. //Сборник научных трудов "Актуальные проблемы фармации Западной Сибири и Урала". Свердловск.-1989.-С.130-134.

13. Арзамасцев А.П., Кириллов ¡O.A., Петров Н.В. и др. Достижения в области испольования атомно-абсорбционной спектроскопии в современном фармацевтическом анализе."Современные достижения фарм.

и химико-токсикологического анализа". Москва.-1990.-С.1-4.

14. Листов С.А., Морозов П.И., Пахомов B.1L , Петров Н.В. Сочетание методов тонкослойной хроматографии и атомно-абсорбционной спектроскопии для определения примесей тяжелых металлов в лекарственных средствах. "Современные достижения фарм. и химико-токсикологического анализа". Москва.-1990.-С.47-51.

15. А.Т.Розыев, К.А.Непесов, А.А.Гераскин, Н.В.Петров. Изучение микроэлементного состава блошницы болотной с применением атомно-абсорбционной спектроскопии. //Тез.докл.7-й науч.конф.молодых ученых Туркменского мед.института.-Ашхабад.-1990.-С.65.

16. Н.В.Петров, С.А.Листов. Экологические аспекты загрязнений лекарственного растительного сырья тяжелыми металлами. //Тез.докл. научно-практич.конф. "Экология и здоровье".-Чимкент.-1990.-С.67.

17. Петров Н.В., Арзамасцев А.П., Листов С.А., Спирова С.Н., Стулов-ский С'.С. Определение примесей тяжелых металлов в антибиотиках. //Тез.докл.Всес.конф."Современные направления создания и оценки качества готовых лекарственных препаратов антибиотиков и антимикробных веществ". Москва.-1990.-С.113.

L8. С.А.Листов, Н.В.Петров, С.Н.Спирова. Проблема загрязнения готовых лекарственных форм и фитохимических препаратов".Харьков. -1990.-С.150-151.

19. Петров Н.В. Экстракционно-атомно-абссрбционное определение примесей тяжелых металлов в фармацевтической продукции. //Тез.докл.междунар. симпозиума "Методы контроля лекарственных средств: современное состояние и перспективы". -Ашхабад.-1991.

20. Листов С. А., Арзамасцев А,II., Петров Н.В. и др. Инструменталь пые методы определения микропримесей в лекарственных средства* //Тез.цокл.межлунар. симп. "Метопы контроля лекарственных средств: современное состояние и перспективы".Ашхабад.-1991. -С.54.

21. Листов С. А., Петров Н.В., Чуппин A.B., Стряпушкин 1I.A. Резуга таты и перспективы исследований в области микроэлементного ан< лиза лекарственных средств и растительного сырья. //Тез.докл. Всес.науч.конф.ыол.уч.и ступ. "Молодежь практическому здравоохранению" . Москва.-1990.-С.52.

22. Н.В.Петров, С.АЛистов, С.С.Стуловский. Определение ртути в лекарственном растительном сырье.//Передовой производственный опыт в медицинской промышленности, рекомендуемый для внепренщ -Ыосква. -1991. -JM .-С. 23-25.

23. Listov S.A., Petrov N.'V. über den ochvvermetall gehalt von Arzneipflanzen aus der UdSSR. //T)eutshe Apotheker Zeitung,

1990. -Bd. r30.AS.-s .'2629- 263i.

-C.69.