Автореферат и диссертация по медицине (14.04.02) на тему:Обращенно-фазный вариант тонкослойной хроматографии в химико-токсикологическом анализе ряда лекарственных средств основного характера

На правах рукописи

6Р

Поспелова Анна Анатольевна

ОБРАЩЕННО-ФАЗНЫЙ ВАРИАНТ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ В ХИМИКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ РЯДА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ ОСНОВНОГО ХАРАКТЕРА

14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

2 О ДЕК 2012

Пермь-2012

005047579

005047579

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научный руководитель: кандидат фармацевтических наук, доцент

Малкова Тамара Леонидовна

Официальные оппоненты: доктор фармацевтических наук, профессор,

Ярыгина Татьяна Ивановна ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, профессор кафедры фармацевтической химии факультета очного обучения

доктор фармацевтических наук, профессор Клен Елена Эдмундовна

ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, профессор кафедры фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии

Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Защита состоится «15» января 2013 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 208.068.01 при ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Полевая, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Минздрава России по адресу: 614070, г. Пермь, ул. Крупской, 46.

Дата размещения объявления о защите диссертации на сайте Министерства

образования и науки Российской Федерации http://www.mon.gov.ru «_» декабря

2012 г. и на сайте ГБОУ ВПО ПГФА Минздрава России http://www.pfa.ru «_» декабря 2012 г.

Автореферат разослан «¿¡£>> декабря 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

/7 У / .

кандидат фармацевтических наук, доцент '') И.А. Липатникова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В структуре отравлений химической этиологии значительную долю занимают отравления лекарственными средствами. Статистические данные в отношении медикаментов, обнаруживаемых в ходе проведения экспертных исследований, показали преобладание соединений с основными свойствами, что обуславливает необходимость более детального изучения веществ данной группы.

Ввиду сложности клинической интерпретации отравлений в практике химико-токсикологического анализа большое значение имеет использование высокочувствительных методов анализа. Одним из наиболее эффективных методов при проведении скрининга «лекарственных ядов» является хроматография в тонком слое сорбента (ТСХ), достоинствами которой являются доступность, простота выполнения, экспрессность, экономичность, возможность сочетания с другими методами анализа с целью повышения качества и достоверности полученных результатов.

Большинство существующих методик химико-токсикологического анализа на основе ТСХ предполагает использование нормально-фазного (НФ) варианта. Применение в качестве сорбента силикагеля с привитыми алкильными цепочками и полярных элюентов - обращенно-фазной разновидности метода (ОФ ТСХ) в настоящее время недостаточно широкое, хотя этот вариант хроматографии имеет ряд преимуществ, так как химически модифицированный силикагель:

• расширяет диапазон селективности метода ТСХ за счет реализации распределительного механизма удерживания сорбатов в отличие от НФ ТСХ, где основным механизмом является адсорбционный;

• исключает необходимость контроля влажности в отличие от слоев на основе силикагеля или оксида алюминия;

• позволяет разделять алифатические гомологи за счет большего влияния на процесс удерживания площади контакта молекулы в сравнении с НФ ТСХ, обладающей селективностью по отношению к изомерам;

• позволяет уменьшить токсичность аналитической методики ввиду применения в качестве составляющих подвижной фазы водно-спиртовых и водно-ацетонитрильных смесей.

Разновидностью силикагеля с привитыми углеводородными фрагментами является сорбент С18, применение которого в плоскостной хроматографии представлено в меньшей степени в сравнении с колоночной жидкостной хроматографией. Тем не менее, сырье для получения этого сорбента является доступным, что позволяет производить его в количествах промышленного масштаба. Схожесть анизотропных свойств С18 с биологическими мембранами обеспечивает возможность изучения липофильности соединений, кроме того, выраженные неполярные свойства сорбента способствуют удерживанию веществ гидрофобного характера (в виде оснований). Представленные характеристики определяют возможность применения данного сорбента в планарной хроматографии.

С целью оптимизации условий ТСХ-скрининга большого круга соединений необходимо учитывать также влияние соэкстрактивных веществ биоматериала (мочи). Распространенными способами выделения экзотоксикантов из мочи являются жидкость-жидкостная экстракция (ЖЖЭ) и твердо-фазная экстракция (ТФЭ).

В целом, для решения разнообразных аналитических задач в области анализа биоматериала исследователь должен располагать возможностью использования ряда сорбентов, уникальных по свойствам, химии поверхности, технологии получения. Поэтому актуальными являются оценка аналитических возможностей ОФ ТСХ с применением сорбента С18 и разработка скрининговых методик идентификации ряда токсикологически важных веществ.

Целью работы является разработка методик определения ряда токсикологически важных лекарственных средств основного характера методом обращенно-фазной тонкослойной хроматографии с применением сорбента С18.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:

• Изучить хроматографическое поведение анализируемых веществ с целью поиска оптимальных условий определения при общем и частном скрининге

• Определить чувствительность различных детекторов при ненаправленном и направленном исследовании методом ОФ ТСХ

• Разработать методики пробоподготовки модельной смеси мочи на основе жидкость-жидкостной и твердо-фазной экстракции для последующего определения методом ОФ ТСХ

• Определить степень извлечения ряда, исследуемых соединений в модельных смесях мочи денситометрическим методом

• Апробировать предложенные методики изолирования на реальных образцах мочи и внедрить результаты научного исследования в экспертную практику.

Личный вклад автора

Автором самостоятельно проведены исследования методом ОФ ТСХ по определению оптимальных условий идентификации ряда токсикологически важных соединений основного характера в условиях общего и частного скрининга с применением сорбента С18, осуществлен анализ полученных экспериментальных данных. Вклад автора является определяющим на-всех этапах исследования от постановки задач, их экспериментальной реализации до обсуждения результатов в научных публикациях и внедрения в практику.

Научная новизна

Проведено исследование по изучению хроматографического поведения наиболее важных с токсикологической точки зрения экзотоксикантов в условиях ОФ ТСХ с применением в качестве неподвижной фазы силикагеля с привитыми углеводородными радикалами С18. Разработаны условия для частного скрининга исследуемых групп веществ. Определена общая система растворителей при ненаправленном исследовании, а также метчик, состоящий из четырех представителей исследуемых соединений. Определена чувствительность различных детекторов при идентификации аналитов на пластине.

На основании проведенной сравнительной характеристики различных способов пробоподготовки модельной смеси мочи с последующей адаптацией к методу ОФ ТСХ разработана оптимальная по величине степени извлечения аналитов и минимальному количеству соэкстрактивных веществ методика ЖЖЭ в сочетании с вымораживанием. Преимущества данного способа изолирования были подтверждены на примере реальных образцов мочи пациентов.

Практическая значимость

Разработанные методики обнаружения ряда токсикологически важных лекарственных средств основного характера в условиях обращенно-фазной тонкослойной хроматографии с применением сорбента С18 расширяют возможности использования планарной хроматографии в химико-токсикологическом анализе. Применение в комплексе двух вариантов ТСХ, основанных на различных механизмах удерживания сорбатов, способствует повышению достоверности результатов при проведении экспертных исследований на предварительном этапе.

Предложенные методики обнаружения ряда токсикологически важных веществ в условиях ОФ ТСХ внедрены в практическую деятельность химико-токсикологической лаборатории ГБУЗ «Пермский краевой наркологический диспансер» (акт внедрения от 03 сентября 2012 г.), судебно-химических отделений ГКУЗОТ «Пермское краевое бюро судебно-медицинской экспертизы» (акт внедрения от 30 августа 2012 г.), ГБУЗ СО «Бюро судебно-медицинской экспертизы», г. Екатеринбург (акт внедрения от 17 сентября 2012 г.), КОГБСЭУЗ «Кировское областное бюро судебно-медицинской экспертизы» (акт внедрения от 02 октября 2012 г.), ФГБУЗ ЦМСЧ № 71 ФМБА России, г. Озерск Челябинской области (акт внедрения от 15 октября 2012 г.).

Разработанное в ходе выполнения диссертационной работы учебное пособие «Нормально-фазный и обращенно-фазный варианты тонкослойной хроматографии в химико-токсикологическом анализе» внедрено в учебный процесс ГБОУ ВПО ОрГМА Минздравсоцразвития России, г. Оренбург (акт внедрения от 20 сентября 2012 г.). Материалы диссертации прошли апробацию при проведении элективного курса «Хроматографические методы анализа», организованного на кафедре токсикологической химии ГБОУ ВПО ПГФА Минздравсоцразвития России для студентов 4 и 5 курсов (акт внедрения от 23 марта 2012 г.), а также цикла повышения квалификации специалистов в области клинической лабораторной диагностики (акт внедрения от 20 апреля 2012 г.).

По результатам исследований подготовлено, утверждено Ученым советом Российского центра судебно-медицинской экспертизы и разослано в территориальные бюро судебно-медицинской экспертизы информационное письмо

«Применение обращенно-фазной тонкослойной хроматографии на предварительном этапе химико-токсикологических исследований».

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы доложены в ходе Российской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные вопросы судебно-химических, химико-токсикологических исследований и фармацевтического анализа» (Пермь, 2009 г.); 75-й Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием, посвященной 75-летию КГМУ «Молодежная наука и современность» (Курск,

2010 г.); 74-й итоговой студенческой научно-практической конференции с международным участием, посвященной 100-летию со дня рождения профессора A.M. Дыхно (Красноярск, 2010 г.); межрегиональной научно-практической конференции с международным участием, посвященной 75-летию судебно-медицинской службы Кировской области. «Актуальные вопросы судебно-медицинской науки и практики» (Киров, 2010 г.); итоговой научной конференции сотрудников КГМУ, Центрально-Черноземного научного центра РАМН и отделения РАЕН, посвященной 76-летию Курского государственного медицинского университета «Университетская наука: взгляд в будущее» (Курск,

2011 г.); научно-практической конференции с международным участием, посвященной 85-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки РФ, профессора В.И. Алисиевича «Морфология критических и терминальных состояний» (Москва, 2011 г.); научно-практической конференции с международным участием, посвященной 75-летию Пермской государственной фармацевтической академии «Актуальные проблемы науки фармацевтических и медицинских вузов: от разработки до коммерциализации» (Пермь, 2011 г.); 77-й Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых «Молодежная наука и современность» (Курск, 2012 г.); научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы судебно-медицинской экспертизы» (Москва, 2012 г.).

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части (4 главы), общих выводов, списка литературы,

включающего 103 наименования (из них 36 источников зарубежной литературы), приложения. Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, включает 68 таблиц, 58 рисунков и 4 раздела приложения, включающего параметры удерживания исследуемых соединений в различных хроматографических условиях (к обзору литературы), характеристику исследуемых веществ, входящих в состав лекарственных форм, протоколы расчета содержания анализируемых соединений в моче денситометрическим методом, документы по внедрению результатов научных исследований.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, из них 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК, 1 учебное пособие.

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Пермской государственной фармацевтической академии (номер государственной регистрации 01.9.50 007417). Тема диссертации утверждена на заседании Ученого Совета Пермской государственной фармацевтической академии 27 ноября 2008 г., протокол № 3.

На защиту диссертации выносятся следующие положения:

• Оптимальные условия идентификации ряда представителей производных 1,4-бензодиазепина, фенотиазина, опиатов, опиоидов, местных анестетиков, антидепрессантов, антигистаминных средств, спазмолитических средств и средств, влияющих на центральную нервную систему посредством различных механизмов, методом ОФ ТСХ с применением сорбента С18 . при общем и частном скрининге

• Пределы обнаружения анализируемых веществ различными детекторами при направленном и ненаправленном исследовании методом ОФ ТСХ

• Методики изолирования аналитов из модельной смеси мочи на основе жидкость-жидкостной и твердо-фазной экстракции с последующим определением экзотоксикантов методом ОФ ТСХ

• Результаты изучения эффективности различных способов пробоподготовки при проведении изолирования анализируемых веществ из мочи методом денситометрии, в том числе на реальных образцах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Обзор литературы

На основании статистических данных экспертных организаций Пермского края за 2007-2011 гг. определен круг лекарственных средств основного характера, обнаруживаемых при проведении экспертиз. Представлены данные о большей распространенности нормально-фазного варианта ТСХ в сравнении с ОФ ТСХ. Описаны наиболее распространенные способы изолирования экзотоксикантов из мочи.

2. Объекты и материалы исследований

Объекты исследования в ходе проведения эксперимента:

• Растворы рабочих стандартных образцов исследуемых соединений (концентрация 1 мг/мл)

• Модельные смеси мочи (концентрация веществ 3 мкг/мл)

• .Реальные образцы мочи пациентов.

Оборудование и средства измерений:

Пластины для ОФ ТСХ Merck DC - Alufolien RP - 18F254, Германия; камеры стеклянные хроматографические; микрошприцы вместимостью 10, 50 мкл, фирма «Hamilton», Швейцария; нагревательное устройство УСП-1М (ТУ 4215-00545843003-99), ЗАО «Сорбполимер», г. Краснодар, Россия; облучатель УФС-254/365 (ТУ 4215-004-16943778-99), ЗАО «Сорбполимер», г. Краснодар, Россия; денситометр Sorbfil (ТУ 4436-003-16943778-99), ЗАО «Сорбполимер», г.Краснодар, Россия; перемешивающее устройство ПЭ-6300, АО «Экрос», г. Санкт-Петербург, Россия; патроны для твердофазной экстракции Evolute ABN 25 мг/3 мл, 50 мг/Змл, компания Biotage, Швейцария.

3. Разработка методик обнаружения анализируемых веществ методом обращенно-фазной тонкослойной хроматографии

На процесс разделения в жидкостной хроматографии, в том числе при ее реализации на плоскости, оказывает влияние комплекс взаимодействий сорбента, сорбата, элюента. В ходе экспериментальной работы в качестве сорбента в условиях ОФ ТСХ нами был использован силикагель с привитым октадецильным фрагментом - С18. В качестве компонентов подвижной фазы использовали этанол

96 % (далее по тексту - «этанол»), метанол, ацетонитрил, воду очищенную (далее по тексту - «вода»), С целью увеличения селективности и эффективности подвижной фазы дополнительно были рассмотрены также аммиака раствор концентрированный (далее по тексту - 25 % раствор аммиака), диэтиламин, калия фосфата однозамещенного раствор 0,01 М. Детектирование вели УФ-облучением пластины при длине волны 254 нм.

Для каждой группы веществ, входящей в круг исследования, на основании коэффициентов разрешения нами были определены системы растворителей при частном и общем скрининге (таблица 1).

Таблица 1 - Системы хроматографического скрининга исследуемых групп веществ, разработанные в условиях ОФ ТСХ с применением сорбента С18

Группы соединений Системы для ненаправленного анализа Системы для направленного анализа

1 2 3

Опиаты, опиоиды: морфин, кодеин, трамадол, тримеперидин этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:2; 6:2:4) метанол-вода-25 % раствор аммиака (6:4:6) ацетонитрил-вода-25 % раствор аммиака (6:4:6)

Спазмолитические средства: папаверин, дротаверин этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:4) этанол-25 % раствор аммиака (1:1; 2:3) этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:2; 6:2:4; 6:3:4) ацетонитрил-вода-25 % раствор аммиака (6:4:6)

Местные анестетики: прокаин, оксибупрокаин, кокаин, лидокаин, ропи-вакаин, анилокаин, триме-каин, пиромекаин, бупи-вакаин, мепивакаин, артикаин этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:4) этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:4)

Производные 1,4-бензодиа-зепина: хлордиазепоксид, диазепам, феназепам этанол-вода-25 % раствор аммиака (8:1:1) этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:4) ацетонитрил-вода (7:3)

Продукты гидролиза производных 1,4-бензодиа-зепина: АХБ, МХБ, АБХБ проводится только направленное исследование этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:4) метанол-25 % раствор аммиака (7:3)

Производные фенотназина: хлорпромазин, прометазин, перфеназин этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:4) этанол-вода-25 % раствор аммиака (8:1:1; 6:2:4) этанол-25 % раствор 1 аммиака (7:3)

Продолжение таблицы 1

1 2 3

Лекарственные средства, действующие на центральную нервную систему посредством различных механизмов: клемастин, хлоропирамин, дифенгидрамин, мебгидролин, доксиламин, клозапин, галоперидол, рисперидоп, тригексифенидил, карба-мазепин, тофизопам этанол-вода-25 % раствор аммиака (8:1:1) этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:4) ацетонитрил-диэтиламин (85:15) этанол-25 % раствор аммиака (7:3) метанол-25 % раствор аммиака (7:3)

Антидепрессанты: амитриптилин, имипрамии, флуоксетин этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:4) этанол-25 % раствор аммиака (1:1) калия фосфата однозамещенного раствор 0,01 М-ацетонитрил-диэтиламин (15:85:0,2; 10:90:0,2) этанол-25 % раствор аммиака (100:1,5)

В результате изучения параметров удерживания анализируемых соединений при применении различных подвижных фаз нами была определена система растворителей для проведения общего скрининга - этанол, вода, 25 % раствор аммиака в соотношении компонентов 6:2:4.

Распределение аналитов по полю хроматограммы в этой системе позволило выбрать метчик для разделения поля на хроматографические зоны. В состав метчика были включены амитриптилин, хлоропирамин, дротаверин, папаверин, значения величин ЯМ00 составили 21, 38, 58, 74 соответственно (рисунок 1).

в Папаверин-74 в Дротаверин-58

9 Хлоропирамин-38 ® Амитриптилин-21

Метчик

Рис. 1 - Параметры удерживания (!Ух100) соединений, входящих в состав метчика, в системе общего скрининга - этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:4)

Определение чувствительности различных детекторов при ненаправленном и направленном исследовании методом ОФ ТСХ

В общепринятую схему обнаружения веществ основного характера при проведении общего скрининга методом ТСХ был включен этап обработки пластины парами йода, который в данном случае является целесообразным ввиду способности этого реагента улетучиваться с пластины и не мешать обработке последующими реактивами.

Таким образом, при проведении общего скрининга нами рекомендована следующая последовательность детекторов: УФ-облучение при 254 нм —» обработка парами йода —* после улетучивания йода опрыскивание раствором нингидрина с последующим нагреванием пластины при 100 ° С в течение 5 мин —> опрыскивание пластины реактивом П'Ы —» обработка поля хроматограммы реактивом Драгендорфа. Для веществ, входящих в круг исследования были определены пределы обнаружения, представленные в таблице 2.

Среди детекторов, применяемых в случае направленного исследования можно отметить реактив Марки, Манделина, Фреде, Либермана, серную кислоту концентрированную, раствор серной кислоты в этаноле (1:9).

4. Разработка методик пробоподготовки на основе жидкость-жидкостной и твердо-фазной экстракции для анализа методом ОФ ТСХ

Существенным этапом при проведении химико-токсикологического анализа является изолирование экзотоксикантов из биологического материала, так как результаты анализа, полученные с использованием различных скрининговых методов, напрямую зависят от степени извлечения анализируемых веществ и степени очистки полученных экстрактов.

В качестве детектора применяли УФ-облучение при 254 нм.

Пробоподготовка мочи на основе жидкость-жидкостной экстракции

Для проведения классического варианта ЖЖЭ ряда представителей производных 1,4-бензодиазепина и фенотиазина из модельной смеси мочи нами были изучены наиболее распространенные монокомпонентные экстрагенты -хлороформ, диэтиловый эфир, этилацетат. На основании полученных данных были

выявлены области распределения балластных веществ по полю хроматограммы, перекрывающиеся с областью расположения аналитов, что затрудняет их идентификацию.

Таблица 2 - Пределы обнаружения анализируемых соединений методом ОФ ТСХ при детектировании в случае ненаправленного исследования (нг в пятне)

Анализируемые соединения Детекторы

I II III IV V

Морфин 100 100 5000 - 5000

Кодеин 750 100 5000 - 100

Трамадол 1500 100 2000 - 100

Тримеперидин 5000 100 5000 - 250

Папаверин 50 5000 - - 1000

Дротаверин 100 250 - - 500

Прокаин 100 100 2500 1000 2500

Оксибупрокаин 50 100 2500 1000 1000

Кокаин 500 1000 5000 - 1000

Лидокаин 5000 250 2500 - 5000

Ропивакаин 5000 250 2500 - 5000

Анилокаин 250 500 5000 - 1000

Тримекаин 1000 100 5000 - 100

Пиромекаин 500 25 2500 - 100

Бупивакаии 5000 250 2500 - 5000

Мепивакаин 1000 1000 7500 - 5000

Артикаин 500 250 5000 - 5000

Хлордиазепоксид 60 1500 - - 1000

Диазепам 60 3500 - - 1000

Феназепам 60 5000 - 5000 1000

Хлорпромазин 10 100 500 500 500

Прометазин 25 100 500 500 500

Перфеназин 10 100 3000 500 3000

Клемастин 5000 25 5000 5000 1000

Хлоропирамин 50 100 - - 100

Дифенгидрамин 5000 25 5000 5000 5000

Мебгидролин 50 50 1000 1000 1000

Доксиламин 100 500 - - 1000

Клозапин 50 50 - 100 250

Галоперидол 100 100 - - 1000

Рисперидон 100 100 5000 10000 5000

Тригексифенидил 10000 100 - - 2000

Карбамазепин 50 10000 - - 20000

Тофизопам 1000 5000 - - 2500

Амитриптилип 100 100 1000 - 500

Имипрамин 25 25 500 50 500

Флуоксетин 2500 2500 1000 - 500

Примечание: Прочерк - отсутствие взаимодействия; I - УФ-облучение (254 нм); II - Пары йода; III - Раствор нингидрина; IV- Реактив ГРЫ; V - Реактив Драгендорфа

Тем не менее, при использовании в качестве экстрагента этилацетата и последующем хроматографировании извлечения в системе этанол-вода-25 % раствор аммиака (8:1:1) пятна исследуемых веществ производных фенотиазина не перекрывается зоной распределения балласта, что может быть использовано при |

проведении экспертного исследования на эту группу веществ (рисунок 2).

«ХОЛОС- МОДЕЛЬ- 1 2 3 4 5 6 ТЛЯ., НАЯ СМЕСЬ ПРОБА МОЧИ

Рис. 2 - ЖЖЭ из мочи ряда производных 1,4-бензодиазепина и фенотиазина; экстрагент -этилацетат; система - этанол-вода-25 % раствор аммиака (8:1:1): 1 - хлордиазепоксид; 2 -диазепам; 3 - феназепам; 4 - хлорпромазин; 5 - перфеназин; 6 - прометазин

При применении некоторых комплексных экстрагентов - хлороформ-н-бутанол (9:1), хлороформ-2-пропанол (9:1); хлорофом-н-бутанол (9:1, 6:1) с дополнительной очисткой извлечений путем реэкстракции в слой хлористоводородной кислоты раствора 0,5 М - стоит отметить затруднения при идентификации исследуемых соединений ввиду расположения балласта практически по всему полю хроматограммы.

Таким образом, была определена необходимость рассмотрения альтернативных вариантов пробоподготовки для последующей идентификации аналитов методом ОФ ТСХ.

Пробоподготовка мочи на основе жидкость-жидкостной экстракции в сочетании с вымораживанием

При апробации методики экстракционного вымораживания (ЭВ), рассмотренной в литературе для производных 1,4-бензодиазепииа, в качестве экстрагента был использован комплекс ацетонитрила и диэтилового эфира. После трехкратного замораживания смеси при температуре порядка -18 ° С и образования твердой фазы водной части определение аналитов вели в верхней жидкой фазе. При последующем определении аналитов в полученных извлечениях методом ОФ ТСХ нами подтверждена приемлемость данной методики таюке и в отношении производных фенотиазина ввиду распределения области балласта на поле хроматограммы в области, не перекрывающейся с зоной расположения исследуемых соединений. Дополнительно стоит отметить факт значительно меньшей яркости полос балласта в сравнении с применением классических вариантов ЖЖЭ.

Тем не менее, используемый в литературной методике диэтиловый эфир, не является универсальным экстрагентом для веществ основного характера, в связи с чем дополнительно нами были рассмотрены несколько способов ЭВ аналитов при применении ацетонитрила. Так, в ходе следующего этапа эксперимента нами была изучена возможность извлечения аналитов в виде оснований непосредственно в слой ацетонитрила при рН 10. Однако последующее хроматографирование в условиях ОФ ТСХ выявило значительное количество балласта на уровне расположения аналитов, что вызвало затруднения при их идентификации.

Далее нами был рассмотрен процесс перевода эндогенных веществ мочи в слой ацетонитрила при рН 3 с последующим отбрасыванием органической фазы. Экстракцию аналитов из оставшейся водной части проводили хлороформом при рН 10. Последующее определение анализируемых соединений методом ОФ ТСХ не выявило их присутствия на пластине, что демонстрирует способность ацетонитрила извлекать широкий круг соединений как в молекулярной, так и в ионизированной форме на первой стадии описанного процесса.

На основании полученных данных нами был проведен эксперимент по выделению анализируемых веществ в слой ацетонитрила без изменения рН среды с последующим экстрагированием аналитов из слоя ацетонитрила хлороформом при

рН 10. Для полноты выделения исследуемых соединений в слой хлороформа процесс вели с дополнительным введением высаливающего реагента - аммония сульфата раствора 25 %. Опыт показал, что проведение двукратной экстракции позволяет максимально выделить анализируемые вещества из пробы. При апробации разработанной методики изолирования на модельных смесях мочи, содержащих ряд исследуемых соединений, нами была отмечена ее пригодность для проведения химико-токсикологического анализа ввиду получения на хроматограммах областей расположения аналитов, отличных от зон распределения соэкстрактивных веществ (таблица 3).

Частным случаем является хроматографическое поведение аналитов группы антидепрессантов и соэкстрактиных веществ в системе для частного скрининга -этанол-25 % раствор аммиака (100:1,5), которая может быть использована для внутригрупповой идентификации после отделения аналитов от эндогенных веществ мочи в системе для ненаправленного исследования.

Таблица 3 — Применение ЖЖЭ в сочетании с вымораживанием при изолировании из мочи ряда анализируемых соединений с последующим определением методом ОФТСХ

Подвижная фаза при ОФТСХ-скрининге RfxlOO аналитов (метчиков) Зоны соэкстрактивных веществ, RfxlOO

Метанол-вода-25 % раствор аммиака (6:4:6) Тримеперидин - 24 Трамадол - 28 Кодеин - 42 00-08 63-69 79-100

Этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:4) Пиромекаин - 27 Анилокаин-47 Тримекаин - 49 Кокаин - 62 32-38 72-98

Дротаверин - 58 Папаверин - 74

Метанол-25 % раствор аммиака (7:3) Клемастин-30 Клозапин-55 Дифенгидрамин - 61 Доксиламин - 68 Тофизопам - 73 20-26 53-58 81-92

МХБ - 39 АБХБ - 52 АХБ - 53

Пробоподготовка мочи на основе твердо-фазной экстракции Альтернативным способом изолирования экзотоксикантов из мочи нами был изучен метод ТФЭ с применением картриджей Evolute ABN 25 мг/3 мл; 50 мг/3 мл. В соответствие с данными производителя сорбент используемых патронов позволяет эффективно экстрагировать вещества различные по кислотно-основным свойствам ввиду оптимальной комбинации гидрофобных и гидрофильных

взаимодействий между апалитами, сорбентом и элюирующими компонентами. Универсальная методика, предложенная производителем, нами была апробирована для рассматриваемых групп соединений.

Последовательность проведения ТФЭ следующая: Разбавление образца мочи (муравьиной кислоты раствор 1 %) —> Кондиционирование сорбента патрона (метанол) —> Уравновешивание сорбента патрона (муравьиной кислоты раствор 0,1 %) —» Введение образ1!а —> Элюирование балласта (метанол-вода 5:95) —> Элюирование аналитов (метанол) —> Хроматографирование извлечения в условиях ОФ ТСХ —> Идентификация аналитов на пластине.

При хроматографировании полученных экстрактов в системе общего скрининга соэкстрактивные вещества расположились в области поля хроматограммы, не перекрывающейся с областью расположения исследуемых соединений. Также стоит отметить, что существенных отличий в интенсивности полос балласта и аналитов при применении патронов различной емкости обнаружено не было.

В отношении наиболее селективных систем растворителей при направленном исследовании на рассматриваемые группы веществ также было выявлено разделение анализируемых соединений от балласта. В отношении веществ группы опиатов, опиоидов отмечена незначительная интенсивность полос на хроматограмме, что вызвало затруднения при идентификации.

5. Сравнительная оценка эффективности изолирования аналитов из мочи на основе денситометрического определения методом ОФ ТСХ

Для сравнительной оценки эффективности извлечений нами было проведено денситометрическое определение анализируемых веществ методом ОФ ТСХ после их изолирования из модельных смесей мочи различными способами (таблица 4).

На основании проведенной сравнительной характеристики различных способов изолирования трамадола, кодеина, морфина, тригексифенидила, клозапина, карбамазепина из мочи можно выделить вариант ЖЖЭ в сочетании с вымораживанием для проведения экспертных исследований ввиду большей

информативности получаемых хроматограмм и больших значений степени извлечений анализируемых соединений.

Таблица 4 - Сравнительная характеристика оценки эффективности извлечения ряда анализируемых веществ при их изолировании из мочи различными способами

Исследуемые вещества Классический вариант Вариант жидкоеть-

жидкость-жидкостной жидкостнои зкеї ракции в

экстракции, % сочетании с

экстрагент - хлороформ (хлороформ-н-бутанол 9:1) вымораживанием, %

Трамадол 55,00 ±5,24 93,67 ± 4,68

Кодеин 62,67 ±6,18 77,67 ± 3,45

Морфин наложение балласта 57,33 ±5,98

Тригексифенидил следовые количества 57,67 ±5,09

Клозапин 77,30 ±4,31 95,67 ± 4,87

Карбамазепин 79,00 ±7,18 92,33 ± 5,78

В отношении применения картриджей Evolute ABN стоит подчеркнуть их пригодность при качественной идентификации аналитов в условиях ОФ ТСХ, но для количественного определения денситометрическим методом нами были отмечены ограничения их использования, что, вероятно, требует проведения дополнительных этапов очистки полученных извлечений.

При работе с реальными образцами мочи пациентов при их отравлении доксиламином, карбамазепином нами проведены различные способы пробоподготовки для последующего определения методом ОФ ТСХ (рисунки 3, 4).

Рис. 3 - ЖЖЭ+ЭВ, ТФЭ, ЖЖЭ реального образца мочи при отравлении доксиламином; 0,5; 1; 5; 10; 20 - количество рабочего стандартного образца доксиламина (мкг в пятне); детектор - УФ-облучение при 254 нм

Рис. 4 - ЖЖЭ+ЭВ, ТФЭ, ЖЖЭ реального образца мочи при отравлении карбамазепином; 0,5; 1; 5; 10; 20 — количество рабочего стандартного образца карбамазепина (мкг в пятне); детектор - УФ-облучение при 254 нм

Анализ иллюстрационного материала показал, что наименьшее количество балласта наблюдается в случае применения разработанной нами методики ЖЖЭ в сочетании с вымораживанием. Это позволяет достоверно идентифицировать доксиламин и карбамазепин на предварительном этапе скринингового исследования. Также ввиду практически полного отсутствия балласта в зонах расположения доксиламина и карбамазепина возможно провести расчет концентрации экзотоксикантов в образцах мочи денситометрическим методом. Концентрация доксиламина составила 4,6 мкг/мл; карбамазепина - 1,73 мкг/мл.

ВЫВОДЫ

1. Для каждой группы исследуемых веществ на основании коэффициентов разрешения определены системы растворителей при частном скрининге (в качестве неподвижной фазы использовали сорбент с привитой фазой С18):

• группа опиатов, опиоидов - метанол-вода-25 % раствор аммиака (6:4:6), ацетонитрил-вода-25 % раствор аммиака (6:4:6);

• спазмолитические средства- этанол-25 % раствор аммиака (1:1, 2:3), этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:2, 6:2:4, 6:3:4); ацетонитрил-вода-25 % раствор аммиака (6:4:6);

• группа местных анестетиков - этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:4);

• производные 1,4-бензодиазепина — ацетонитрил-вода (7:3);

• продукты гидролиза производных 1,4-бензодиазепина - этанол-вода-25 % раствор аммиака (6:2:4), метанол-25 % раствор аммиака (7:3);

• производные фенотиазина - этанол-вода-25 % раствор аммиака (8:1:1; 6:2:4), этанол-25 % раствор аммиака (7:3);

• группа соединений, влияющих на центральную нервную систему посредством различных механизмов; антигистаминные средства - этанол-25 % раствор аммиака (7:3), метанол-25 % раствор аммиака (7:3);

• группа антидепрессантов - этанол-25 % раствор аммиака (100:1,5).

Для общего скрининга предложена система растворителей - этанол-вода-25 % раствор аммиака в соотношении компонентов 6:2:4, а также метчик для определения хроматографических зон на поле хроматограммы: амитриптилин,

хлоропирамин, дротаверин, папаверин (значения величин ЯГх 100 составили 21, 38, 58, 74 соответственно).

2. Установлены пределы обнаружения аналитов при направленном исследовании в отношении реактивов Марки, Манделина, Фреде, Либермана, серной кислоты концентрированной, раствора серной кислоты в этаноле (1:9).

Определена чувствительность детекторов в отношении анализируемых веществ при ненаправленном исследовании (УФ-облучение при 254 нм, раствор нингидрина, реактив РРИ, реактив Драгендорфа). В схему детектирования дополнительно введена обработка пластины парами йода.

Рассмотренные способы детектирования веществ в условиях общего и частного скрининга позволяют обнаруживать вещества в моче в концентрациях, соответствующих их приему в терапевтических дозах.

3. Разработаны оптимальные условия пробоподготовки модельной смеси мочи жидкость-жидкостной экстракцией в сочетании с вымораживанием для последующего ОФ ТСХ-определения аналитов в извлечениях. Экстрагентом на стадии вымораживания является ацетонитрил, на этапе ЖЖЭ - хлороформ при рН 10.

4. Произведена сравнительная оценка эффективности извлечения анализируемых соединений при применении различных подходов к изолированию денситометрическим методом. Наиболее приемлемым вариантом изолирования с наибольшим выходом аналитов и наименьшим количеством соэкстрактивных веществ является жидкость-жидкостная экстракция в сочетании с вымораживанием (степень извлечения аналитов составляет 57,33 - 95,67 %).

5. Подтверждена приемлемость использования методики на основе ЖЖЭ в сочетании с вымораживанием на примере анализа реальных образцов мочи пациентов при отравлении доксиламином, карбамазепином в сравнении с методами традиционной ЖЖЭ и ТФЭ. Концентрации экзотоксикантов в образцах мочи, рассчитанные денситометрическим методом составили 4,6 мкг/мл для доксиламина, 1,73 мкг/мл для карбамазепина. Погрешность определения не превышает ± 6 %.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Поспелова, A.A. Обращенно-фазная тонкослойная хроматография в скрининге ряда психоактивных лекарственных веществ / A.A. Поспелова // Актуальные вопросы судебно-химических, химико-токсикологических исследований и фармацевтического анализа : материалы Рос. науч.-практ. конф. с междунар. участием (28 сент. - 3 окт. 2009 г.). - Пермь, 2009. - С. 50-53.

2. Поспелова, A.A. Причины ограниченного использования обращенно-фазной тонкослойной хроматографии в скрининге ряда психоактивных веществ / A.A. Поспелова // Бюл. Север, гос. мед. ун-та. - 2010. - Вып. 24, № 1. - С. 265-266. -Прил. к журн. «Экология человека».

3. Поспелова, A.A. Определение чувствительности обращенно-фазной тонкослойной хроматографии при скрининге производных 1,4-бензодиазепина и фенотиазина / A.A. Поспелова // Молодежная наука и современность : материалы 75-й Всерос. науч. конф. студентов и молодых учен, с междунар. участием, посвящ. 75-летию КГМУ (20 - 21 апр. 2010 г.) : в 3 ч. Ч. 2. - Курск, 2010. - С. 317-318.

4. Поспелова, A.A. Проведение внутрилабораторного контроля качества при скрининге производных 1,4-бензодиазепина методом обращенно-фазной тонкослойной хроматографии / A.A. Поспелова // 74-ая итоговая студенч. науч.-практ. конф. с междунар. участием, посвящ. 100-летию со дня рождения проф. A.M. Дыхно : сб. материалов. - Красноярск, 2010. - С. 739-741.

5. Поспелова, A.A. Оценка возможности переноса условий обращенно-фазной тонкослойной хроматографии на обращенно-фазную высокоэффективную жидкостную хроматографию на примере скрининга производных 1,4-бензодиазепина / A.A. Поспелова, В.О. Трач, T.JI. Малкова, JI.H. Карпова // Актуальные вопросы судебно-медицинской науки и практики : материалы межрегион, науч.-практ. конф. с междунар. участием, посвящ. 75-летию судеб.-мед. службы Киров, обл. / под ред. В.В. Колкутина, А.Е. Мальцева, И.В. Шешунова. -Киров, 2010. - С. 422^125.

6. Поспелова, A.A. Поиск оптимального способа идентификации ряда производных 1,4-бензодиазепина и соэкстрактивных веществ из биологической жидкости (мочи) при скрининге методом обращенно-фазной тонкослойной хроматографии / A.A. Поспелова, В.О. Трач, JI.H. Карпова, T.JI. Малкова //

Университетская наука: взгляд в будущее : материалы итоговой науч. конф. сотрудников КГМУ, Центр.-Чернозем. науч. центра РАМН и отделения РАЕН, посвящ. 76-летию Курс. гос. мед. ун-та (2-3 февр. 2011 г.) : в 3 т. Т. 2 / под ред. В.А. Лазаренко [и др.]. - Курск, 2011. - С. 259-261.

7. Поспелова, A.A. Использование жидкость-жидкостной экстракции при определении производных 1,4-бензодиазепина и фенотиазина в моче методом обращенно-фазной тонкослойной хроматографии / A.A. Поспелова // Морфология критических и терминальных состояний : материалы науч.-практ. конф. с междунар. участием, посвящ. 85-летию со дня рождения Заслуж. деятеля науки РФ, проф. В.И. Алисиевича / под ред. Е.С. Тучика, Д.В. Сундукова, Е.Х. Баринова. -М„ 2011.-С. 149-153.

8. Поспелова, A.A. Применение жидкость-жидкостной экстракции при определении ряда представителей опиатов, опиоидов и местных анестетиков в моче методом обращено-фазной тонкослойной хроматографии / A.A. Поспелова // Актуальные проблемы науки фармацевтических и медицинских вузов: от разработки до коммерциализации : материалы науч.-практ. конф. с междунар. участием, посвящ. 75-летию Пермск. гос. фармацевт, академии (7-9 дек. 2011 г.). -Пермь, 2011.-С. 129-132.

9. Поспелова, A.A. Экстракционное вымораживание и твердофазная экстракция в судебно-хнмическом исследовании ряда антигистаминных средств, нейролептиков, транквилизаторов, опиатов, опиоидов, местных анестетиков [Электронный ресурс] / A.A. Поспелова, Т.Л. Малкова, JI.H. Карпова // Биомед. жури. : электрон, журн. - 2012. - Т. 13 - С. 94-102. - Режим доступа : http://www.medline.ru/public/pdf/13_008.pdf.

10. Поспелова, A.A. Оценка возможности испытаний обращенно-фазной тонкослойной хроматографии в химико-токсикологических исследованиях ряда групп лекарственных и химических соединений / A.A. Поспелова, JI.H. Карпова, T.JI. Малкова // Токсиколог, вестник. - 2012. - № 2. - С. 20-23.

11. Поспелова, A.A. Определение предела обнаружения ряда соединений группы опиатов, опиоидов, местных анестетиков, фенилалкиламинов, спазмолитических средств при скрининге методом обращенно-фазной тонкослойной хроматографии / A.A. Поспелова, Е.В. Никитина // Молодежная наука и современность : материалы

77-й Всерос. науч. конф. студентов и молодых ученых (18-19 апр. 2012 г.) : в 3 ч. Ч. 2. - Курск, 2012. - С. 349 - 350.

12. Поспелова, A.A. Перспективы и основные направления использования обращенно-фазной тонкослойной хроматографии при проведении судебно-экспертных исследований объектов биологического происхождения / A.A. Поспелова // Мед. экспертиза и право. - 2012. - № 2. - С. 19-21.

13. Поспелова, A.A. Обнаружение ряда производных 1,4-бензодиазепина по продуктам их гидролиза в модельной смеси биологической жидкости (мочи) методом обращенно-фазной тонкослойной хроматографии / A.A. Поспелова, Е.В. Никитина // Вестник Пермск. гос. фармацевт, академии. - № 9. - 2012. - С. 149— 151.

14. Пробоподготовка модельной смеси биологической жидкости (мочи) при идентификации ряда антидепрессантов методом обращенно-фазной тонкослойной хроматографии / A.A. Поспелова [и др.] ; под ред. Ю.И. Пиголкина, A.B. Ковалева // Актуальные проблемы судебно-медицинской экспертизы : сборник тезисов науч,-практ. конф. с междунар. участием (17-18 мая 2012 г.). - М., 2012. - С. 252-254.

15. Поспелова, A.A. Нормально-фазный и обращенно-фазный варианты тонкослойной хроматографии в химико-токсикологическом анализе : учеб. пособие / A.A. Поспелова, T.JI. Малкова, JI.H. Карпова. - Пермь, 2012. - 88 с.

Поспелова Анна Анатольевна (Россия)

Обращешю-фазиый вариант тонкослойной хроматографии в химико-токсикологическом анализе ряда лекарственных средств основного характера

В работе представлены результаты исследований по изучению хроматографического поведения ряда токсикологически важных лекарственных средств в условиях обращенно-фазной тонкослойной хроматографии с применением сорбента С18. Разработаны условия проведения общего и частного скрининга, определен состав метчика при ненаправленном исследовании. Определена чувствительность различных детекторов при идентификации аналитов. Разработан способ пробоподготовки мочи с наибольшим выходом экзотоксикантов и наименьшим количеством соэктрактивных веществ на основе жидкость-жидкостной экстракции в сочетании с вымораживанием с последующей адаптацией к методу обращенно-фазной тонкослойной хроматографии.

Pospelova Anna (Russia)

Reversed-phase thin-layer chromatography in chemical-toxicological analysis of some basic medicines

The work deals with researches of chromatographic behavior of some toxicological important basic medicines by reversed-phase thin-layer chromatography (sorbent is CI8). Conditions for general and directed screening were' developed; composition of marker for general screening was determined. The limits of detection for different reagents were estimated. The isolation of the research compounds from urine based on liquid-liquid extraction in combination with freezing was developed. This way of isolation allows to obtain greater amount of the research compounds and fewer amount of ballast for subsequent determination by reversed-phase thin-layer chromatography.

Подписано в печать 20.11.2012

Формат 60*84/16. Набор компьютерный. Бумага ВХИ. Тираж 100 экз. Усл. печ. л 1,5 Заказ № 198/2012.

Отпечатано на ризографе в типографии ГБОУ ВПО ПГФА 614070, г. Пермь, ул. Крупской, 46, тел. (342) 282-57-92

Актуальность проблемы. В структуре отравлений химической этиологии значительную долю занимают отравления лекарственными средствами, что обусловлено их широким ассортиментом и постоянно обновляющейся номенклатурой. На основании статистических данных в отношении медикаментов, обнаруживаемых в ходе проведения экспертных исследований на территории Пермского края за период 2007-2011 гг. [4], показано преобладание соединений с основными свойствами, что обуславливает необходимость более детального изучения веществ данной группы.

Ввиду сложности клинической интерпретации отравлений в практике химико-токсикологического анализа большое значение имеет использование высокочувствительных и специфичных методов анализа [34, 35, 43].

Одним из наиболее эффективных методов при проведении скрининга «лекарственных ядов» является хроматография в тонком слое сорбента (ТСХ), достоинствами которой являются доступность, простота выполнения, экспрессность, экономичность, возможность сочетания с другими методами анализа с целью повышения качества и достоверности полученных результатов [5, 16, 30, 61, 62, 74, 75, 78, 93, 94, 99]. ТСХ предпочитают пользоваться в случаях анализа широкого спектра объектов, в том числе при проведении мониторинга лекарственных средств в биосредах при наличии минимального оснащения [10, 17, 74].

Динамика развития метода ТСХ привела к созданию новых типов сорбентов, совершенствованию способов, методических приемов и техники хроматографирования, включая подготовительные операции, расширению способов детектирования, автоматизации самого метода и процедуры обработки хроматограмм [6, 7, 17, 22, 26, 65, 70, 77, 83, 84, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 96, 100, 101].

С целыо оптимизации условий ТСХ-скрининга большого круга соединений необходимо учитывать также влияние соэкстрактивных веществ биоматериала (при проведении химико-токсикологических исследований наиболее информативным и доступным биологическим объектом является моча). Распространенными способами выделения экзотоксикантов из мочи являются жидкость-жидкостная экстракция (ЖЖЭ) и твердо-фазная экстракция (ТФЭ) [8, 19,38, 45].

Большинство существующих методик химико-токсикологического анализа на основе ТСХ предполагает использование нормально-фазного (НФ) варианта (полярные сорбенты, элюэнты неполярного характера). Применение в качестве сорбента силикагеля с привитыми алкильными цепочками и полярных элюентов - обращенно-фазной (ОФ) разновидности метода в настоящее время недостаточно широкое, хотя этот вариант хроматографии имеет ряд преимуществ, т.к. химически модифицированный силикагель:

• расширяет диапазон селективности метода ТСХ за счет реализации распределительного механизма удерживания сорбатов в отличие от НФ ТСХ, где преобладающим является адсорбционный механизм;

• позволяет разделять алифатические гомологи за счет большего влияния на процесс удерживания площади контакта молекулы в сравнении с НФ ТСХ, обладающей селективностью по отношению к изомерам;

• позволяет уменьшить токсичность аналитической методики ввиду применения в качестве составляющих подвижной фазы водно-спиртовых и водно-ацетонитрильных смесей;

• исключает необходимость контроля влажности в отличие от слоев на основе силикагеля или оксида алюминия [10, 44, 67].

Разновидностью силикагеля с привитыми углеводородными фрагментами является сорбент С18, большая распространенность применения которого характерна для колоночной жидкостной хроматографии. Однако в плоскостной хроматографии применение С18 значительно меньше в связи с малой изученностью. Тем не менее, стоит отметить, что сырье для получения этого сорбента является доступным, что позволяет производить его в количествах промышленного масштаба. Схожесть анизотропных свойств С18 с биологическими мембранами обеспечивает возможность изучения липофильности соединений, кроме того, выраженные неполярные свойства сорбента способствуют удерживанию веществ гидрофобного характера (в виде оснований). Представленные характеристики определяют возможности применения данного сорбента в планарной хроматографии.

В целом, необходимо подчеркнуть, что меньшая доля применения ОФ ТСХ в практике химико-токсикологического анализа обусловлена недостаточным количеством разработок в области применения этого варианта хроматографии при анализе биологических объектов, в связи с чем ассортимент ОФ пластин российских производителей является неполным для объективной оценки возможностей использования данной разновидности метода ТСХ.

Для решения разнообразных аналитических задач в области анализа биоматериала исследователь должен располагать возможностью использования ряда сорбентов, уникальных по свойствам, химии поверхности, технологии получения. Поэтому актуальными являются оценка аналитических возможностей ОФ ТСХ с применением сорбента С18 и разработка скрининговых методик идентификации ряда токсикологически важных веществ.

Целью работы является разработка методик определения ряда токсикологически важных лекарственных средств основного характера методом обращенно-фазной тонкослойной хроматографии с применением сорбента С18.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:

• Изучить хроматографическое поведение анализируемых веществ с целыо поиска оптимальных условий определения при общем и частном скрининге

• Определить чувствительность различных детекторов при ненаправленном и направленном исследовании методом ОФ ТСХ

• Разработать методики пробоподготовки модельной смеси мочи на основе жидкость-жидкостной и твердо-фазной экстракции для последующего определения методом ОФ ТСХ

• Определить степень извлечения ряда исследуемых соединений в модельных смесях мочи денситометрическим методом

• Апробировать предложенные методики изолирования на реальных образцах мочи и внедрить результаты научного исследования в экспертную практику.

Научная новизна. Проведено исследование по изучению хроматографического поведения наиболее важных с токсикологической точки зрения экзотоксикантов в условиях ОФ ТСХ с применением в качестве неподвижной фазы силикагеля с привитыми углеводородными радикалами С18. Разработаны условия для частного скрининга исследуемых групп веществ. Определена общая система растворителей при ненаправленном исследовании, а также метчик, состоящий из четырех представителей исследуемых соединений. Определена чувствительность различных детекторов при идентификации аналитов на пластине.

На основании проведенной сравнительной характеристики различных способов пробоподготовки модельной смеси мочи с последующей адаптацией к методу ОФ ТСХ разработана оптимальная по величине степени извлечения аналитов и минимальному количеству соэкстрактивных веществ методика жидкость-жидкостной экстракции в сочетании с вымораживанием. Преимущества данного способа изолирования были подтверждены на примере реальных образцов мочи пациентов.

Практическая значимость. Разработанные методики обнаружения ряда токсикологически важных лекарственных средств основного характера в условиях обращенно-фазной тонкослойной хроматографии с применением сорбента С18 расширяют возможности использования планарной хроматографии в химико-токсикологическом анализе. Применение в комплексе двух вариантов ТСХ, основанных на различных механизмах удерживания сорбатов, способствует повышению достоверности результатов при проведении экспертных исследований на предварительном этапе.

Предложенные методики обнаружения ряда токсикологически важных веществ в условиях ОФ ТСХ внедрены в практическую деятельность химико-токсикологической лаборатории ГБУЗ «Пермский краевой наркологический диспансер» (акт внедрения от 03 сентября 2012 г.), судебно-химических отделений ГКУЗОТ «Пермское краевое бюро судебно-медицинской экспертизы» (акт внедрения от 30 августа 2012 г.), ГБУЗ СО «Бюро судебно-медицинской экспертизы», г. Екатеринбург (акт внедрения от 17 сентября 2012 г.), КОГБСЭУЗ «Кировское областное бюро судебно-медицинской экспертизы» (акт внедрения от 02 октября 2012 г.), ФГБУЗ ЦМСЧ № 71 ФМБА России, г. Озерск Челябинской области (акт внедрения от 15 октября 2012 г.).

Разработанное в ходе выполнения диссертационной работы учебное пособие «Нормально-фазный и обращенно-фазный варианты тонкослойной хроматографии в химико-токсикологическом анализе», включающее подробное изложение теоретических основ нормально-фазного и обращенно-фазного вариантов ТСХ, а также сводную информацию по определению ряда токсикологически важных групп лекарственных средств методом ТСХ, внедрено в учебный процесс ГБОУ ВПО ОрГМА Минздравсоцразвития России, г. Оренбург (акт внедрения от 20 сентября 2012 г.). Материалы диссертации прошли апробацию при проведении элективного курса «Хроматографические методы анализа», организованного на кафедре токсикологической химии ГБОУ ВПО ПГФА Минздравсоцразвития России для студентов 4 и 5 курсов (акт внедрения от 23 марта 2012 г.), а также цикла повышения квалификации специалистов в области клинической лабораторной диагностики (акт внедрения от 20 апреля 2012 г.).

По результатам исследований подготовлено, утверждено Ученым советом Российского центра судебно-медицинской экспертизы и разослано в территориальные бюро судебно-медицинской экспертизы информационное письмо «Применение обращенно-фазной тонкослойной хроматографии на предварительном этапе химико-токсикологических исследований».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены в ходе Российской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные вопросы судебно-химических, химико-токсикологических исследований и фармацевтического анализа» (Пермь,

2009 г.); 75-й Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием, посвященной 75-летию КГМУ «Молодежная наука и современность» (Курск, 2010 г.); 74-й итоговой студенческой научно-практическая конференции с международным участием, посвящений 100-летию со дня рождения профессора A.M. Дыхно (Красноярск,

2010 г.); межрегиональной научно-практической конференции с международным участием, посвященной 75-летию судебно-медицинской службы Кировской области «Актуальные вопросы судебно-медицинской науки и практики» (Киров, 2010 г.); итоговой научной конференции сотрудников КГМУ, Центрально-Черноземного научного центра РАМН и отделения РАЕН, посвящ. 76-летию Курского государственного медицинского университета «Университетская наука: взгляд в будущее» (Курск, 2011 г.); научно-практической конференции с международным участием, посвященной 85-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки РФ, профессора В.И. Алисиевича «Морфология критических и терминальных состояний» (Москва,

2011 г.); научно-практической конференции с международным участием, посвященной 75-летию Пермской государственной фармацевтической академии «Актуальные проблемы науки фармацевтических и медицинских вузов: от разработки до коммерциализации» (Пермь, 2011 г.); 77-й Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых «Молодежная наука и современность» (Курск, 2012 г.); научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы судебно-медицинской экспертизы» (Москва, 2012 г.).

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части (4 главы), общих выводов, списка литературы, включающего 103 наименования (из них 36 источников зарубежной литературы), приложения. Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, включает 68 таблиц, 58 рисунков и 4 раздела приложения, включающего параметры удерживания исследуемых соединений в различных хроматографических условиях (к обзору литературы), характеристику исследуемых веществ, входящих в состав лекарственных форм, протоколы расчета содержания анализируемых соединений в моче денситометрическим методом, документы по внедрению результатов научных исследований.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5

1. Оценена степень извлечения рассмотренных в данной главе соединений при их изолировании из модельной смеси мочи по разработанной нами методике жидкость-жидкостной экстракции в сочетании с вымораживанием - ЭВ (II). Так, для трамадола, кодеина, морфина, тригексифенидила, клозапина, карбамазепина выход составил 93,67; 77,67; 57,33; 57,67; 95,67; 92,33 %, соответственно. Погрешность определения не превышает ± 6 %.

2. В отношении методики ЖЖЭ стоит отметить наложение области балласта на зону распределения морфина; тригексифенидил обнаружен в следовых количествах, не подлежащих расчету. Для трамадола, кодеина, клозапина, карбамазепина величина степени экстракции составила 55,00; 62,67; 77,30; 79,00 %, соответственно.

3. В отношении применения картриджей Evolute ABN стоит подчеркнуть их пригодность при качественной идентификации аналитов в условиях ОФ ТСХ, но для количественного определения денситометрическим методом нами были отмечены ограничения их использования, что, вероятно, требует проведение дополнительных этапов очистки полученных извлечений.

4. Наиболее приемлемым способом изолирования с наибольшим выходом анализируемых соединений и наименьшим количеством соэкстрактивных веществ является вариант ЭВ (II). Применение традиционного метода ЖЖЭ также возможно в связи с получением экстрактов, содержащих значительную часть аналитов. Приведенные выводы подтверждены проведением изолирования доксиламина и карбамазепина из реальных образцов мочи.

Определена чувствительность детекторов в отношении анализируемых веществ при ненаправленном исследовании (УФ-облучение при 254 нм, раствор нингидрина, реактив РРЫ, реактив Драгендорфа). В схему детектирования дополнительно введена обработка пластины парами йода.

Рассмотренные способы детектирования веществ в условиях общего и частного скрининга позволяют обнаруживать вещества в моче в концентрациях, соответствующих их приему в терапевтических дозах.

3. Разработаны оптимальные условия пробоподготовки модельной смеси мочи жидкость-жидкостной экстракцией в сочетании с вымораживанием для последующего ОФ ТСХ-определения аналитов в извлечениях. Экстрагентом на стадии вымораживания является ацетонитрил, на этапе ЖЖЭ - хлороформ при рН 10.

4. Произведена сравнительная оценка эффективности извлечения анализируемых соединений при применении различных подходов к изолированию денситометрическим методом. Наиболее приемлемым вариантом изолирования с наибольшим выходом аналитов и наименьшим количеством соэкстрактивных веществ является жидкость-жидкостная экстракция в сочетании с вымораживанием (степень извлечения аналитов составляет 57,33 - 95,67 %).

5. Подтверждена приемлемость использования методики на основе ЖЖЭ в сочетании с вымораживанием на примере анализа реальных образцов мочи пациентов при отравлении доксиламином, карбамазепином в сравнении с методами традиционной ЖЖЭ и ТФЭ. Концентрации экзотоксикантов в образцах мочи, рассчитанные денситометрическим методом составили 4,6 мкг/мл для доксиламина, 1,73 мкг/мл для карбамазепина. Погрешность определения не превышает ± 6 %.