Определение антибиотиков в лекарственных препаратах экстракционно-спектрофотометрическим методом

Антибиотики  различного химического строения находят широкое применение в медицине в качестве профилактических терапевтических средств. Выявление связи между концентрацией лекарственных веществ и фармакологическим воздействием является основой эффективного и безопасного использования лекарства, а так-же диагностики и лечения при поражении промышленными токсикантами [1–3]. Антибиотики классифицируются по их функциональному применению. Изучаемые нами антибиотики, которые приведены в таблице, входят в группу пенициллина. Для группы пенициллина в основном характерно в его внутренней структуре β-лактамное кольцо. Это же кольцо характерно для молекулы некоторых других природных антибиотиков целого ряда по их полусинтетическим производным. Данные препараты стали объединять в группу β-лактамных антибиотиков.

Ранее для определения микрограммовых количеств этих антибиотиков, а именно – оксациллина [4], бензилпенициллина [5], левомицетина [6] и ампициллина [7–9], нами был применен органический основной реагент-краситель диазинового ряда – сафранин “Т” экстракционно-спектрофотометрическим методом.

По литературным данным, несмотря на наличие разных групп антибиотиков, а также новых эффективных синтетических антибактериальных препаратов, пенициллиновые препараты продолжают занимать значительное место в терапии инфекционных болезней.

В связи с этим актуальна проблема разработки новых надежных, чувствительных, эффективных и избирательных методов определения микрограммовых количеств антибиотиков в различных лекарственных препаратах (ЛП) экстракционно-спектрофотометрическим методом органическими основными красителями.  

В настоящем сообщении приведена сравнительная характеристика разработанных нами методик с использованием органического красителя диазинового ряда сафранина “Т” экстракционно-спектрофотометрическим методом.

В таблице обобщены аналитические параметры.

Формула реагента-красителя:

Сафранин “Т”

Предварительными опытами, проведенными нами, впервые было установлено, что анионы антибиотиков с катионом сафранина “Т” образуют ионный ассоциат (ИА) красного цвета.

Экспериментальная часть.

Методика исследования. Запасные растворы антибиотиков (натриевая соль, как видно из таблицы), готовили растворением (все они растворимы в воде) точной навески медицинского препарата в основном производства фирмы “Киевмедпрепарат” (Украина) в дистиллированной воде. Рабочие растворы антибиотиков готовили ежедневно соответствующим разбавлением исходного запасного раст-вора антибиотиков до требуемой концентрации.

Запасной водный раствор реагента-красителя сафранина “Т” готовили растворением точной навески красителя (квалификации ч.д.а.) в дистиллированной воде и отфильтровывали. Органические растворители квалификации ч.д.а. и х.ч. использовались без дополнительной очистки. 

Равновесные значения pH водных фаз контролировали при помощи милливольтметра pH–121. Оптическую плотность (ОП) водных растворов и органических экстрактов измеряли спектрофото-метром СФ -16. Экстракцию проводили в делительных воронках объемом 50 мл. Экстракционное равновесие достигается в течение одной минуты. Полученные данные и аналитические параметры приведены в таблице.

Из таблицы следует, что все исследованные антибиотики оказались реакционноспособными по отношению к диазиновому краси-телю сафранину “Т” в основном в слабокислой среде, образуя новое соединение типа ионного ассоциата (ИА). Для извлечения образу-ющегося соединения ИА лучшим экстрагентом является дихлорэтан (ДХЭ, как видно из таблицы), у которого дипольный момент μ=2,02 (КМ), а диэлектрическая постоянная при 20⁰С ε=10,16. ДХЭ обес-печивает максимальное извлечение экстракта ОП ИА и минимальное значение ОП холостого экстракта. Объемное соотношение водной и органической фаз составляет 2:1 (10 мл+5 мл). При снятии спектров светопоглощения дихлорэтановых органических экстрактов ИА и «холостых» для всех четырех антибиотиков, а также водного раствора красителя сафранина «Т» максимальное извлечение наблюдается (λ_max) при одной и той же длине волны λ_max=515–525 нм. Совпадение максимумов светопоглощения может служить косвенным, однако довольно убедительным доказательством факта образования ионного ассоциата (ИА). 

Таблица 

Определение антибиотиков в лекарственных препаратах экстракционно-спектрофотометрическим

методом (реагент-краситель – сафранин «Т») 

Мольное соотношение между анионами всех четырех антибиотиков и катионам реагента СФ «Т» в образовании ИА было определено методом прямой линии Асмуса и оказалось равным 1:1 [11].

Реакция взаимодействия и образование ИА идет по уравнению:

Антиб.^–Na⁺+R⁺Cl^–= R⁺Антиб.^–+NaCl,

где Антиб.Na – молекула антибиотиков, RCl – молекула СФ «Т».

ИА антибиотиков практически полностью извлекается однократной экстракцией в присутствии 0,05%–0,1% (1,2–2,0) мл.

Как видно из таблицы, диапазон определяемой концентрации антибиотиков имеет широкий интервал, начиная от 3,3–875 мкг/10 мл водной фазы. Полученные данные приведены в таблице. Кроме того, из таблицы видно, что самое высокое значение чувствительности (значение молярного коэффициента светопоглощения) с СФ “Т” имеет, во-первых, ампициллин, во-вторых, оксациллин, далее левомицетин и в конце бензилпенициллин.

Из литературных данных известно, что второй атом азота у СФ «Т» увеличивает интенсивность окраски экстрактов ИА. 

В результате нами установлено, что один и тот же реагент с разными антибиотиками (хотя они из ряда пенициллина) обеспечивает разные значения молярного коэффициента светопоглощения (значение чувствительности ε). Следовательно, значение чувствительности строго зависит от внутренней химической структуры антибиотиков, содержащих разные функциональные группы. В дальнейшем мы намерены более глубоко изучить внутреннюю структуру антибиотиков с целью повышения чувствительности разработанных нами методов.

Таким образом, диазиновый краситель сафранин «Т» дает воз-можность для количественного определения особенно малых коли-честв антибиотиков в лекарственных препаратах, так как разработка новых таких экспрессных, избирательных, селективных, чувствительных, простых по выполнению методов аналитического контроля фармацевтического препарата является важной и актуальной проблемой.    

Литература

1. Саради И. Основные и педиатрические аспекты фармакогенетики. Изд-во Академии наук Венгрии, 1984, с. 248. 
2. Холодов Л.Е., Яковлев В.П. Клиническая фармакокинетика. М.: Медицина, 1985, с.464.
3. Тинели И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. М.: Мир, 1982, с. 281.
4. Геокчян Н.О., Егиазарян А.А., Микаелян Дж.А., Хачатрян А.Г. // Доклады НАН Армении, 2002,  т. 102, № 4, с. 330–334.   
5. Геокчян Н.О. Вестник хирургии Армении, 2007, 4(61), с. 113–118.
6. Геокчян Н.О. Вестник хирургии Армении, 2009, 2(67), с. 104–109.
7. Геокчян Н.О. Вестник хирургии Армении, 2010, 1(70), с. 65–68.
8. Геокчян Н.О., Микаелян Дж.А., Арутюнян М.Г. и Гегчян М.Ж. // В сб. Тезисы докладов первой научной конференции Армянского химического общества “Ак-туальные проблемы химической науки Армении”. Ереван, 2008, 17–18 июля, с. 58.
9. Геокчян Н.О., Микаелян Дж.А. // В сб. Тезисы докладов первой научной конферен-ции, посвященной 90-летию ЕГУ. Ереван, 2009, 14–17.04, с. 29.
10. Геокчян Н.О., Егиазарян А.А., Арутюнян М.Г., Микаелян Дж.А. // В сб. Тезисы докла-дов международной конференции по химии и химической технологии. Ереван, 2010, 13–17 сентября, с. 408.
11. Булатов М.И., Калинкин И.П. Практическое руководство по фотометрическим и спектрофотометрическим методам анализа. Л.: Изд-во Химия, 1976, с. 219–220.

Вопросы, ответы, комментарии