Экстракционно-фотометрические, сорбционно-спектроскопические и цветометрические методы определения местноанестезирующих азотсодержащих веществ тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

На правах рукописи

005051451

АДАМОВА Екатерина Михайловна

ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ, СОРБЦИОННО-СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ И ЦВЕТОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТНОАНЕСТЕЗИРУЮЩИХ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ

02.00.02. - аналитическая химия

4 АПР 2013

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

МОСКВА-2013

005051451

Работа выполнена на кафедре аналитической химии Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

доктор химических наук, профессор Иванов Вадим Михайлович

доктор химических наук, профессор Кузнецов Владимир Витальевич Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева

доктор фармацевтических наук, доцент Эпштейн Наталья Борисовна Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ МИФИ

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Защита состоится «24» апреля 2013 г. в 15 час. 00 мин в ауд. 446 на заседании диссертационного Совета Д 501.001.88 по химическим наукам в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, МГУ, химический факультет, д.1, стр. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан «22» марта 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета Д 501.001.88

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Торочешникова И.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Появление большого числа местноанестезирующих веществ (MAB) привело к значительному расширению их применения в медицинской практике (стоматология, хирургия и др.). При длительном приеме, единовременном введении больших концентраций и индивидуальной непереносимости MAB у пациента могут возникнуть побочные эффекты (вплоть до остановки дыхания), поэтому необходимо контролировать содержание MAB в лекарственных средствах и биологических объектах. Для определения MAB преимущественно используют хроматографические методы, которые из-за дорогостоящих аппаратуры и реагентов мало доступны рядовым клиническим лабораториям, применяющим, в основном, титриметрические методы, отличающиеся длительностью и трудоемкостью. Поэтому актуальна разработка простых, экспрессных и доступных для рядовых клинических лабораторий молекулярных оптических методов определения MAB, так как эта группа методов характеризуются простотой выполнения и доступностью аппаратуры и реагентов. Современные молекулярные оптические методы наряду со спектрофотометрией в растворе включают сорбционные варианты: твердофазную спектроскопию, спектроскопию диффузного отражения (СДО) и цветометрию (ЦМ). Сочетание сорбции и спектроскопии позволяет значительно повысить чувствительность методик определения не только благодаря высоким коэффициентам концентрирования продуктов реакции, но и высокой чувствительности СДО и ЦМ.

Применяемые в этих методах хромогенные органические реагенты (ОР) могут быть успешно использованы в качестве противоионов при определении MAB в виде ионных ассоциатов (ИА). Низкая растворимость ИА в воде позволяет легко переводить их в фазу органического растворителя или сорбента. Концентрирование ИА небольшим объемом экстрагента или сорбента позволяет повысить чувствительность методик определения MAB, устранить влияние матрицы раствора и работать с малыми объемами проб, что важно при анализе биологических объектов. Высокие молярные коэффициенты поглощения индивидуальных форм ОР делают перспективным создание экспрессных комбинированных экстракционно-фотометрических и сорбционно-спектроскопических методик определения MAB. Окрашенные сорбаты также

могут быть использованы в виде тест-форм в химических тест-методах. / V '

' . ч

Цель работы - разработка подходов экстракционного и сорбционного концентрирования местноанестезирующих в виде ионных ассоциатов с хромогенными органическими реагентами, создание на их основе методик количественного экстракционно-фотометрического и сорбционно-спектроскопи-ческого определения аналитов при индивидуальном и совместном их присутствии в различных объектах, а также тест-шкал для их экспрессного полуколичественного визуального тест-определения.

Для достижения цели работы поставлены следующие задачи:

1. Изучение спектрофотометрических, протолитических и экстракционных свойств МАВ и органических реагентов.

2. Изучение взаимодействия МАВ с органическим реагентами с образованием ионных ассоциатов, их экстракции и реэкстракции.

3. Изучение сорбции ионных ассоциатов МАВ с органическими реагентами на у-А1203.

4. Создание тест-шкал для экспрессного визуального полуколичественного тест-определения МАВ.

5. Разработка методик количественного экстракционно-фотометрического и сорбционно-спектроскопического определения МАВ при индивидуальном и совместном присутствии в лекарственных средствах и биологических жидкостях.

Научная новизна. Определены оптимальные условия образования, спектрофотометрические и цветометрические характеристики индивидуальных форм метилового оранжевого (МО), тропеолина 00 (Т-00), эриохромового черного Т (ЭХЧ-Т), ализаринового красного С (АКС), бромфенолового синего (БФС) и бромтимолового синего (БТС). Спектрофотометрически определены концентрационные константы диссоциации ОР при ионных силах 0.1-0.5, получены уравнения зависимости этих констант от ионной силы раствора. В качестве органических реагентов для экстракционно-фотометрического определения МАВ рекомендованы АКС, БФС и БТС.

Показана возможность применения принципа образования ИА в системе аналит - хромогенный ОР - органический растворитель для экстракционно-фотометрического определения МАВ [новокаина (2-(диэтиламино)этил-4-аминобензоата, лидокаина (2-(диэтиламино)-М-(2,6- диметилфенил)ацетамида), ультракаина (метилового эфира 4-метил-3[2-пропиламинопропионамидо]-

4

2-тиофекарбоновой кислоты)]. Систематически изучено образование ИА в системе МАВ (новокаин, лидокаин, ультракаин) - органический реагент (АКС, БФС, БТС) - хлороформ. Определены оптимальные условия образования ИА (рН, ионная сила раствора, избыток реагента, молярное соотношение компонентов), их экстракции, реэкстракции (продолжительность контакта фаз, устойчивость экстрактов и реэкстрактов во времени, механизм экстракции) и сорбции (продолжительность контакта фаз, масса сорбента, сорбционная емкость сорбента, устойчивость сорбатов во времени), а также количественные (коэффициент распределения, степень извлечения, молярные коэффициенты поглощения ИА) и метрологические (диапазон определяемых концентраций, предел обнаружения) характеристики всех систем со спектрофотометрическим и цветометрическим окончанием. Установлено, что при варьировании условий образования ИА (рН, ионной силы раствора) и гидрофильно-гидрофобных свойств ОР можно раздельно определять близкие по структуре аналиты при совместном присутствии в различных объектах.

Практическая значимость. Разработаны методики экстракционно-фотометрического и сорбционно-спектроскопического определения новокаина и лидокаина при совместном присутствии в модельных растворах, слюне и крови, экстракционно(реэкстракционно)-фотометрического определения лидокаина в лекарственном средстве «Гель для местного применения. Камистад», экстракционно-фотометрического определения ультракаина в слюне. Получены тест-шкалы для экспрессного полуколичественного визуального тест-определения новокаина и ультракаина с АКС и лидокаина с БФС. Разработанные методики чувствительны, экспрессны, доступны для рядовых клинических лабораторий и позволяют работать с малыми объемами биологических жидкостей без их пробоподготовки.

Установленные в работе закономерности экстракции, реэкстракции и сорбции ионных ассоциатов МАВ с ОР позволяют на этапе планирования эксперимента в зависимости от диапазона определяемых концентраций аналита выбирать ОР, способ концентрирования и метод детектирования аналитического сигнала, что в целом значительно сокращает время проведения эксперимента.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты изучения спектрофотометрических, протолитических и экстракционных свойств МАВ.

2. Результаты изучения спектрофотометрических, цветометрических, протолитических и экстракционных свойств органических реагентов.

3. Оптимальные условия и количественные характеристики методик экстракционно-, реэкстракционно-фотометрического и сорбционно-спектроскопи-ческого определения МАВ органическими реагентами.

4. Методики количественного экстракционно-фотометрического и сорбционно-спектроскопического определения МАВ при индивидуальном и совместном присутствии в лекарственных средствах и биологических жидкостях.

Апробация работы. Апробация работы. Основные результаты исследований представлены на 10th Analytical Russia-German-Ukrainian Symposium «Argus' 2007 -Nanoanalytics» (Саратов, 2007), II и III Всероссийских конференциях «Аналитика России» с международным участием (Краснодар, 2007, 2009), XVII и XXI Российских молодежных научных конференциях «Проблемы теоретической и прикладной химии» (Екатеринбург, 2007, 2011), XV и XVI Международных конференциях студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов -2009-2011» (Москва, 2009-2011), Съезде аналитиков «Аналитическая химия -новые методы и возможности» (Москва, 2010), III Международном симпозиуме по сорбции и экстракции (Владивосток, 2010), III Всероссийской конференции по аналитической химии «Аналитика России 2010» (Москва, 2010), V Всероссийской конференции студентов и аспирантов «Химия в современном мире» (Санкт-Петербург, 2011), VIII Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика 2011» и Школе молодых ученых (Архангельск, 2011), Всероссийском симпозиуме «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» (Краснодар, 2011).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 6 статей и 14 докладов тезисов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, 6 глав экспериментальной части, выводов и списка литературы (365 библиографических ссылок) и приложения. Работа изложена на Ш страницах печатного текста, содержит 23 рисунка и 63 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Обзор литературы

Перечислены основные методы определения MAB с указанием их достоинств и недостатков. На основании систематизированных литературных данных установлено, что наибольшее число работ посвящено определению новокаина, лидокаина и ультракаина, поэтому методы их определения рассмотрены отдельно. Показана перспективность экстракционного и сорбционного концентрирования MAB в виде ионных ассоциатов с хромогенными ОР. Обоснована актуальность разработки комбинированных экспрессных и чувствительных экстракционно-фотометрических, сорбционно-спектроскопических и цветометрических методик определения новокаина, лидокаина и ультракаина хромогенными ОР в различных объектах анализа.

Экспериментальная часть

Исходные вещества. Все реагенты имели квалификацию чистоты не ниже ч.д.а. Исходные (7.0 х 10"2 М) растворы гидрохлоридов новокаина (99.0%), лидокаина (99.5%) и ультракаина (99.7%) готовили растворением точных навесок соответствующих субстанций в воде. Раствор бромида цетилтриметиламмония (ЦТАБ) (7.0 х 10"4 М) готовили растворением точной навески в воде при слабом нагревании. Для маскирования следов металлов в воде 7.0 * 10"3 М растворы МО, Т-00, ЭХЧ-Т, АКС и БФС готовили растворением навесок в 0.005 М растворе ЭДТА, 7.0 х Ю"3 М раствор БТС - растворением навески в 20%-ном этаноле. Кислотность создавали буферными растворами (смесь 0.04 М СН3СООН, 0.04 М Н3РО4 и 0.1 М раствора NaOH), ионную силу - 5.0 М раствором KCl. Экстракцию проводили хлороформом, реэкстракцию - 0.1 М раствором NaOH, сорбцию - на 7-AI2O3 (размер фракции 63-100 мкм). Сорбент предварительно подготавливали по методике, описанной в литературе.

Объекты анализа. Пробы биологических жидкостей (капиллярной крови и смешанной слюны), отобранные по методикам, рекомендованным в литературе, использовали в работе без пробоподготовки.

Аппаратура. Спектры поглощения регистрировали на спектрофотометре «Hitachi U-2900» относительно соответствующих растворов сравнения (/ = 1.0 см), оптическую плотность на - фотоэлектроколориметре КФК-3-01 (/ = 1.0 см); спектры диффузного отражения и цветометрические функции (ЦФ) -

7

на фотоколориметре «Спектротон» (ОКБА «Химавтоматика», Чирчик; / = 0.5 см, фторопластовая кювета для сыпучих образцов), который позволяет получать численные значения цветометрических характеристик (координаты цвета X, Y, Z в системе XYZ, светлоту £, координаты цвета А н В а системе CIELAB, насыщенность цвета S, цветовой тон Т, белизну W и желтизну G). Кислотность растворов контролировали иономером ЭВ-74 со стеклянным электродом ЭСЛ-43-07 и хлоридсеребряным электродом сравнения. Сорбент сушили в сушильном шкафу «VWR Scientific 1305 U». Для создания тест-шкал сорбенты, помещенные в кювету (/ = 0.1 см), сканировали на планшетном сканере HP PSC 1600.

Молярные коэффициенты поглощения и молярные коэффициенты цветометрических функций (МКЦФ) индивидуальных форм ОР и ионных ассоциатов рассчитывали методом наименьших квадратов с помощью компьютерной программы «Microsoft Office Excel 2003», относя аналитический сигнал (оптическую плотность и цветометрические функции) к равновесной концентрации аналита в диапазоне линейной зависимости аналитического сигнала. Молярные коэффициенты ЦФ рассчитывали при I = 0.5 см и не пересчитывали на 1= 1.0 см, так как для них связь сигнала с толщиной слоя не установлена. Функцию Гуревича-Кубелки-Мунка (F) рассчитывали по формуле, указанной в литературе.

Экстракцию, реэкстракцию и сорбцию проводили в стеклянных градуированных пробирках с притертыми пробками при комнатной температуре в статических условиях. Количественные характеристики всех процессов определяли спектрофотометрически.

Для изучения экстракции МАВ в стеклянных градуированных пробирках создавали необходимый рН, ионную силу, далее вводили раствор ОР, определенное количество МАВ, разбавляли водой до 15.0 мл, добавляли 5.0 мл хлороформа и встряхивали 1 мин. После расслоения фаз экстракты пипеткой количественно переносили в стеклянные градуированные пробирки и измеряли аналитический сигнал. По полученным данным строили зависимости аналитического сигнала от равновесной концентрации МАВ в экстракте. Для изучения реэкстракции МАВ к полученным экстрактам добавляли 5.0 мл 0.1 М раствор NaOH и встряхивали 1 мин. После расслоения фаз реэкстракты пипеткой количественно переносили в стеклянные градуированные пробирки и измеряли аналитический сигнал. Для изучения сорбции МАВ в градуированные пробирки с

8

полученными ранее экстрактами вносили навеску подготовленного сорбента и встряхивали 2 мин. Сорбаты отделяли фильтрованием через фильтр «белая лента», сушили на воздухе при комнатной температуре до состояния воздушно-сухих смесей и измеряли аналитический сигнал.

Спектрофотометрические, протолитические и экстракционные свойства местноанестезирующих веществ

Спектры поглощения новокаина, лидокаина и ультракаина представлены на рис. 1. Все анестетики имеют максимумы поглощения в УФ-области.

Это создает трудности при их определении в этой области, так как их спектры сильно перекрываются. Применение дифференциальной УФ-спектрофотометрии требует привлечение дополнительных методов обработки, что усложняет и удлиняет анализ, поэтому для спектрофотометри-раствора лидокаина (2) и 5.0 X 10"4 М раствора чеСКОГО определения МАВ необходимо ультракаина (3) при рН 1.9(7=0.1,/= 1.0см). выбирать хрОМОГенные ОР.

Протолитические свойства МАВ спектрофотометрически изучить не представляется возможным, так как при эквивалентном соотношении МАВ и щелочи основание новокаина выделяется в виде несмешивающейся с водой маслообразной жидкости, а основания лидокаина и ультракаина выпадают в осадки, препятствующие регистрации их спектров поглощения. Диаграммы распределения форм МАВ от рН построены по значениям их рК, приведенным в литературе.

При изучении экстракционных свойств МАВ установлено, что при рН 2-6 и ионной силе 0.1 в отсутствие противоиона они не экстрагируются хлороформом.

Спектрофотометрические, протолитические, цветометрическне и экстракционные свойства органических реагентов

В основу экстракционно-фотометрического определения МАВ положен принцип образования ИА в системе МАВ - хромогенный ОР - органический растворитель. Для этого необходимо выбирать ОР, образующие устойчивые ИА,

9

2<ю 21в >т 2м ш:т л« зт мо т зю з«о

Рис. 1. Спектры поглощения 1.5 х Ю'! М раствора новокаина (/), 7.0» Ю^М

переходящие в органический растворитель, при условии, что сами ОР в условиях эксперимента не экстрагируется. На примере образования ИА с лидокаином проведен поиск хромогенных противоионов среди известных и доступных ОР (всего 21). Всем выше перечисленным требованиям отвечают МО, Т-00, ЭХЧ-Т, АКС, БФС и БТС.

В качестве примера рассмотрим АКС, так как приведенные о нем в литературе данные противоречивы, и ранее его не использовали в качестве противоиона в ионных ассоциатах. Остальные ОР изучены аналогично.

Спектры поглощения АКС от кислотности раствора представлены на рис 2.

Рис. 2. Спектры поглощения 1.2 х 10"* М раствора АКС Рис. 3. Светопоглощение индивидуальных форм при рН 3.5 (1), 10.5 (2), 12.7 (3)(/ = 0.1,/ = 1.0 см). 1.2 х 10"4 М раствора АКС при различном рН

(/=0.1,/=1.0 см):

1 - однозарядная форма (1„,х = 420 им);

2 - двухзарядная форма = 520 нм);

3 - трехзарядная форма (Х,^ = 600 нм).

В зависимости от рН раствора АКС существует в трех основных формах: желтой (Хмах = 420 нм), красной (А.мах = 520 нм) и пурпурной (А.мах = 600 нм). Так как сульфогруппа в молекуле реагента имеет изолированную электронную систему, то ее диссоциация при рН 3.5 не вызывает изменений в спектре поглощения реагента. Появление неподеленных пар электронов при последовательной диссоциации гидроксильных групп при рН 10.5 и 12.7 объясняет батохромные сдвиги в спектрах поглощения АКС, поэтому указанные длины волн выбраны как характеристические для одно-, двух- и трехзарядных форм АКС соответственно.

Влияние рН на оптическую плотность каждой формы АКС показано на рис. 3, из которого видны интервалы рН существования индивидуальных форм и их взаимные переходы в растворе. В сильнощелочной среде раствор АКС неустойчив.

Подчинение закону Бера изучено для индивидуальных форм ОР в оптимальных условиях их образования. Уравнения градуировочных графиков (ГГ) приведены табл. 1. Линейная зависимость оптической плотности от концентраций ОР в растворе подтверждает отсутствие в нем ассоциации между формами.

Таблица I. Спеетрофотометрические характеристики индивидуальных форм ОР при / = 0.1 и /= 1.0см (и = 5.Р = 0.95; г>0.99)

ОР рн нм Диапазон концентраций,М Уравнение ГГ с X кг* я,

МО 2.5 510 (0.6-2.8) * 10' у = (3.73 ± 0.07)с х ю4 3.78 ± 0.08 0.02

6.7 460 (0.6-2.8) х 10 і у = (2.31 ± 0.07)с х 10» 2.34 + 0.07 0.03

т-оо 1.9 520 (0.6-5.0) х 10 і у = (1.99 ± 0.06)с х ю" 1.99 ± 0.06 0.03

5.4 480 (0.6-5.0) х ю-! у = (1.95 ± 0.02)с х ю' 1.95 + 0.02 0.01

эхч-т 4.9 490 (0.6-3.0) X 10-1 у~( 3.34±0,07)<;х 101 0.34 ± 0.01 0.02

10.4 540 (1.1-5.6) х 10"' у = (8.9 ± 0.2)с х 104 8.98 ± 0.02 0.02

12.7 610 (0.3-1.4) X 10 ' у = (2.61 ± 0.08)4; X 104 2.64 ± 0.08 0.03

АКС 3.5 420 (0.6-3.0) X ю-1 З1 = (0.103 ± 0.047)с х 10* 1.31 ± 0.04 0.04

10.5 520 (0.6-3.0) X Ю-1 3>-(0.153±0.006)сх 10" 1.55 ± 0.03 0.04

12.7 600 (0.6-5.4) х 10"' у»(0.30±0.01)с х 10' 3.15 + 0.02 0.04

БФС 2.6 450 (0.6-5.0) х ]0® ^=(2.11±0.04)<рх 10' 2.14 ± 0.04 0.02

6.8 600 (0.3-1.4) х 10-' ^ = (6.01±0.06)сх ю4 6.04 + 0.06 0.01

6.8 440 (0.6-5.0) х ю 5 у=(2.07±0.06)с х 10" 2.08 ± 0.02 0.03

116 620 (0.3-1.4) х 10"' у = (4.72 і 0.09)с х 10< 4.71 ± 0.09 0.02

Цветометрические характеристики получены для индивидуальных форм ОР при оптимальном рН в диапазонах концентраций, указанных в табл. 1.

Таблица 2. Последовательности увеличения молярных коэффициентов цветометрических функций индивидуальных форм ОР при / =0.1 и/ = 0.5см

Реагент рн нм МКЦФ Реагент рн нм МКЦФ

МО 2.5 510 р„„<8 <G<L<X<AS<W<Y<Z АКС 3.5 420 L < Y < А < X < № < В < S < Z < а

6.7 460 A<B<L<S<W<X<Y<G<FM<Z 10.5 520 FS3I<II<L<A <Y<X<S<Z<G< IV

Т-00 19 520 Ут<В <L<X<Y<S<A<W<Z<G 12.7 600 Fш,<z<L<A<в<x<s<w<Y<G

5.4 480 F4U1<A<L<X<Y< W<IS<S<Z<G БФС 2.6 450 L </'«о <А <Y<X<B<S<W<G<Z

ЭХЧ-Т 4.9 490 Кім <A<L<S<S<W<X<Y<G<Z 6.8 600 ра„<г< A<L<B<S<W<X<Y <(1

10.4 540 ¿І4«<в< A<S<L<W<X<G<Y<Z БТС 6.8 440 A<F4M<L<S<B< W<Y<X<G<Z

12.7 610 A<FtmS<B<<L<Z<W<G<X<Y 11.6 620 Рю<А<г <L<B<S<W<Y<X<G

Для большинства индивидуальных форм ОР наиболее чувствительными ЦФ являются координата цвета 2 в системе ХУЪ и желтизна Б (табл. 2).

Концентрационные константы диссоциации всех ОР определены спектрофотометрически в графическом и расчетном варианте при различных

И

ионных силах раствора по индивидуальным формам и их смеси. В расчетном варианте при определении по смеси индивидуальных форм статистически обрабатывается большее число результатов при той же доверительной вероятности, поэтому рК, полученные этим способом, являются более точными и лежат в основе дальнейшего исследования (табл. 3). Полученные в графическом и расчетном вариантах рК хорошо согласуются между собой (табл. 3).

Таблица 3. Концентрационные константы диссоциации МО, Т-00, ЭХЧ-Т, АКС, БФС и БТС, определенные по смеси их индивидуальных форм (/ = 0 (без введения КС1)-0.5, п = 10, Р = 0.95)

/ МО Т-00 ЭХЧ-Т АКС БФС ЕТС

рА", 1 рЛ'г рА'| | р Кг

Графический вариант

0 3.59 1.89 6.98 11.79 5.69 11.25 4.22 7.38

0.10 3.58 1.87 6.95 11.75 5.39 11.22 4.16 7.28

0.25 3.55 1.83 6.89 11.71 5.22 11.17 4.13 7.19

0.50 3.31 1.54 6.82 11.63 5.15 11.10 4.09 7.07

Расчетный вариант

0 3.57 ± 0.05 1.87 ± 0.07 6.96 ± 0.08 11.73 + 0.09 5.53 ± 0.05 11.23 ± 0.05 4.20 ± 0.02 7.33 ±0.03

0.10 3.56 ± 0,05 1.84 + 0.06 6.93 ± 0.06 11.69 ± 0.07 5.31 ± 0.05 11.19 + 0.04 4.17 ±0.02 7.28 ± 0.02

0.25 3.54 ± 0.04 1.80 + 0.04 6.87 ± 0.05 11.63 ± 0.05 5.15 ± 0.04 11.15 ± 0.04 4.14 ±0.01 7.15 ±0.02

0.50 3.51 ± 0.03 1.75 ± 0.03 6.79 ± 0.03 11.56 ± 0.04 5.08 ± 0.03 11.07 ± 0.03 4.12 ± 0.01 7.04 ±0.01

С учетом различных приближений теории Дебая-Хюккеля получены уравнения зависимости рК органических реагентов от ионной силы, в которых свободный член равен рК при ионной силе 0 (графический метод экстраполяции). Экспериментально полученные и рассчитанные по уравнениям рК всех ОР хорошо согласуются между собой во всем интервале изученных ионных сил.

На основании рК органических реагентов, экспериментально полученных при ионной силе 0.1, и рК анестетиков, приведенных в литературе, построены диаграммы распределения их

однозарядных форм от рН раствора (рис. 4). С помощью аналогичных диаграмм определены оптимальные диапазоны рН образования ИА анестетиков со всеми ОР (табл. 4).

Рис. 4. Диаграмма распределения протони-рованных форм новокаина (/), лидокаина (2), ультракаина (3) и диссоции-рованой по сульфогруппе АКС (4) при /= 0.1 от рН.

Таблица 4. Оптимальные диапазоны рН образования ионных ассоциатов новокаина, лидокаина и ультракаина с МО, Т-00, ЭХЧ-Т, АКС, БФС и БТС при/=0,1

Анестетик МО Т-00 ЭХЧ-Т АКС БФС БТС

Новокаин 1-2 <1 1-5 1-4 1-3 1-в

Лидокаин 1-5

Ультракаин

В кислых средах (рН 1-2), где трудно создать и проверить рН, можно ожидать малого выхода ИА анестетиков с МО и Т-00 из-за конкурирующего влияния протонов по отношению к ОР; растворы ЭХЧ-Т неустойчивы во времени, поэтому далее изучали взаимодействие анестетиков с АКС, БФС и БТС.

При изучении экстракционных свойств АКС, БФС и БТС установлено, что в диапазоне концентраций 7.0 * 10"5 - 7.0 х 10'3 М при рН 2-8 и ионной силе раствора 0.1 степени извлечения их хлороформом равны 0.3, 0.1 и 0.7% соответственно; при рН 8-13 и ионной силе 0.1 из-за появления многозарядных форм ОР их экстракция отсутствует. Способность экстрагироваться ОР в отсутствие МАВ связана с влиянием катионов буферного раствора и электролита, выступающих в качестве противоионов в ИА. При ионной силе 0.25 степень извлечения ОР равна 50%, а при ионной силе 0.5 - близка к 100%. Поэтому при экстракции ИА ионная сила раствора не должна превышать 0.1. Реэкстракция и сорбция АКС, БФС и БТС количественная (степень извлечения близка к 100%).

Экстракционно-фотометрическое и цветометрическое определение местноанестезирующих веществ органическими реагентами

В качестве модельной выбрана система ЦТАБ - АКС - хлороформ, так как ЦТАБ является органическим основанием, образующим с ОР устойчивые ИА.

Спектры поглощения экстракта ионного ассоциата ЦТАБ с АКС и АКС, реэкстрагированного в водную фазу в виде трехзарядной формы, приведены на рис. 5. Взаимодействие МАВ со всеми ОР аналогично. Батохромный (170 нм) и гиперхромный сдвиги при реэкстракции увеличивают контрастность реакции и чувствительность методики определения аналитов с АКС. Идентичность максимума в спектрах поглощения экстрактов ИА всех аналитов с АКС (430 нм) с таковым в спектре поглощения водного раствора АКС, содержащего желтую форму, подтверждает, что в оптимальных условиях образования ИА единственной реакционноспособной формой АКС является его однозарядная форма.

А 0.60

0.00

0.20

0.40

351) ЗТО 300 410 43(1 450 470 440 510 530 550 5"0 590 610 630 (>50 ь7О 6()11

?„цм

0.00 -'-1-'-1-1-1—

2,0 2.5 3,0 3,5 4.0 4.5 5,0

рн

Рис. 5. Спектры поглощения экстракта (1)

Рис. 6. Влияние рН на образование 2.3 * 10"5 М

и реэкстракта(2)4.7 * 1 (Г* М ионногоасооциатаЦТАБ ионного ассоциата ЦТАБ с АКС (/ = 0.1,/= 1.0см). с АКС при рН 3.5 (/) и 12.7 (2) (/ = 0.1,/= 1.0 см).

Влияние рН на образование ионного ассоциата ЦТАБ с АКС показано на рис. 6. Низкие оптические плотности в сильнокислых средах связаны с конкурирующим влиянием протонов по отношению к ОР, в слабокислых -с уменьшением концентрации протонированной формы аналитов и появлением многозарядных форм ОР. Все ИА образуются в водной фазе, так как по отдельности реактанты в хлороформ не переходят. Это доказывает ход экстракции по механизму физического распределения и обратимость процесса.

Молярное соотношение компонентов в ИА, установленное с помощью кривых насыщения, равно 1:1. Это подтверждает электронейтральность ИА и правильность выбора нейтрального органического растворителя. Для количественного образования всех ИА необходим двукратный избыток органического реагента.

Времени контакта фаз при экстракционно- и реэкстрационно-фотометрическом определении аналитов с ОР составляет 1 мин. Экстракты и реэкстракты всех аналитов с АКС устойчивы во времени 30 и 10 мин, а с БФС и БТС - 30 и 60 мин соответственно.

Количественные характеристики экстракции и реэкстракции ионных ассоциатов аналитов с ОР представлены в табл. 5. Оптимальные интервалы рН образования ИА, найденные экспериментально, хорошо согласуются с таковыми, найденными из диаграмм распределения форм реактантов от рН (табл. 5). Тот факт, что из-за высокой гидрофильности новокаина и БФС степень извлечения их ИА при ионной силе 0.1 равна 3%, можно использовать для раздельного определения новокаина в смеси другими анестетиками. Благодаря гидрофобности АКС и БТС образуются прочные ИА, что обеспечивает высокую степень их извлечения при

экстракционно- и низкую - при реэкстракционно-фотометрическом определении соответственно.

Таблица 5. Степени извлечения (%) ИА аналитов при экстракционно-, реэкстракционно-фотометрическом определении с АКС, БФС и БТС в оптимальных условиях (/ = 0.1, я = 5, Р = 0.95)

Аналит рН„,„ Экстракция 1'еэкстракция

АКС БФС БТС АКС БФС БТС АКС БФС БТС

ЦТАБ 3.0-3.9 2.3-2.6 2.6-5.8 99 ± 1 147 ± 1 99.02 ±0.01 55.9± 0.1 57 ±2 40 ±3

Новокаин 3.3-3.9 " 4.5-6.0 73 ±5 - 96 ±3 31 ±5 " 51.0±0,|

Лидокаин 3.0-3.9 2.6-3.2 4.0-4.8 98.0±0.1 147 ± 1 99.01 ±0.01 99.0 ± 0.1 99.01 ± 0.01 98.01 ±0.03

Ультракаин 2.5-3.2 2.6-3.0 3.2-4.8 96 ± 1 40 ± 3 99.01 ± 0.01 41 ± 1 63.4 ±0.4 54.3 ±0.2

Подчинение закону Бера изучено для ИА всех аналитов с ОР в обоих вариантах определения (табл. 6). При переходе от экстракционно-к реэкстракционно-фотометрическому определению из-за разной прочности ИА молярные коэффициенты поглощения увеличились в 2-20 раз.

Таблица 6. Спектрофотометрические характеристики методик экстракционно-и реэкстракционно-фотометрического определения органических оснований с АКС, БФС и БТС при/ = 0.1 и/= 1.0 см (г > 0.99, п = 5,Р = 0.95)

Аналит АКС БФС БТС

Уравнение ГГ ех 10-' Уравнение ГГ £ х Ю"1 Уравнение ГГ с х 10 4

Экстракция

ЦТАБ у = 0.(112 ± 0.003)с х 10>, с = (0.9-8.4) х Ю'М 10.7 ±0.3 >■ = (0.51 ± 0.02)с х 10', с = (0.9-8.4) х Ю^М 5.04 ± 0.02 у(0.103±0.001)с* 10', с = (0.9-8.4) х кг' М 1.05 ±0,01

Новокаин у = (0,080 ± 0.003)с X 10', с = (1.2-10.9) х 10JM 0.75 ± 0.03 у = (0.263 ± 0.002)с х 10', с - (0.5-4.2) х ю ' М 2,48 ±0.05 = (0.138 ± 0 004)с х 10', с = (1.2-10.9)х Ю'М 1.36 ±0.04

Лидокаин >> — (0.101 ± 0.003)с X ю4, с-(1.9-9.5) X кг'м loo ±0.03 у=(0.137±0.001)сх 10', с = (0.7-6.0) х ю'М 1.35 ±0.01 у — (0.434 ± 0.004)с X 10', с = (0.2-2.1) х Ю'М 4.37 ± 0.04

Ультракаин у = (0.163 ± 0 005)с X 104, с "(0,7-6.0) х 10JM 1.52 ±0,05 y(0,SU0.02)c« 1»', с = (0.9-8.4) х Ю^М 5.04 ±0.02 3>=(0.112±0ЛКП)сх НУ', с = (0.7-6.0) х Ю'М 1.12 ± 0.01

Реэкстракция

ЦТАБ у = (0.111 ± 0.002)с х 10', с- (0.9-8.4) х 10' М 11.0 ± 0.2 у= (0.441 ±0.001)сх ю', с = (0.9-8.4) х ю^М 4.41 ± 0.04 у= (0.67 ± 0.01 )с х Ю4, с-(0.9-8.4) х Ю'М 0.68 ± 0.07

Новокаин у = (0.087 ± 0.003)с X I04, с = (1.2-10.9) х Ю-'М 0,86 ±0.03 у = (0.341±0.007)с* 10', с = (0.2-2.3) х КГ'М 3.42 ±0.07 3> = (0.13 ±0.01)с х Ю\ £■ = (1.2-10.9) х Ю'М 1.27 ± 0.05

Лидокаин у- (0.184 ± 0.006)сх 10і, с-(0.9-4.2) х 105 M 18.5 ±0.6 = (0.558 ± 0.002)с х 10', с = (0.2-1.5) х ю'М 5.59 ± 0.06 = (0.123 ± 0.001)с х 10», е = (0.9-8.4) X Ю'М 12.4 ±0.1

Ультракаин у = (0.24 ± 0.01)с х ю4, с = (0 3-3 0) X 10 4 м 2,31 ±0.12 у = (0.441 ± 0,001)с х 10>, с = (0.9-8.4) х Ю'М 4.41 ±0.04 у = (0.84 ± 0.01)с х 104, С-(0.7-6.0) х Ю'М 0.82 ±0.01

Цветометрические характеристики получены для экстрактов и реэкстрактов ИА всех аналитов с ОР. Последовательности изменения МКЦФ экстрактов и реэкстрактов согласуются с таковыми для индивидуальных форм ОР

в водных растворах: для экстрактов и реэкстрактов всех аналитов наиболее чувствительными ЦФ являются координата цвета Z и желтизна G соответственно.

Метрологические характеристики разработанных методик экстракционно-и реэкстракционно-фотометрического определения аналитов с ОР приведены ниже.

Сорбционно-спектроскопическое и цветометрическое определение местноанестезирующих веществ органическими реагентами

В качестве сорбента выбран у-А1203, так как он доступен, хорошо изучен и широко применим в аналитической и медицинской практиках.

Спектр диффузного отражения сорбата 2.3 х 10"6 М ионного ассоциата ЦТАБ с АКС изображен на рис. 7. При встряхивании экстрактов с сорбентом АКС переходит из желтой формы в красную, которая сорбируется на поверхности у-А1203. Идентичность спектров АКС в водном растворе и в фазе сорбента

подтверждает, что АКС на у-А1203 сорбируется в виде двузарядного иона. Отсутствие десорбции АКС при встряхивании сорбатов с 0.1 М раствором NaOH говорит о том, что АКС сорбируется на поверхности у-А1203 с образованием комплекса с переносом заряда с льюисовскими кислотными центрами на его поверхности, представляющими собой положительно заряженные атомы алюминия.

При сорбции ИА аналитов с БФС и БТС органические реагенты сорбируются в виде синей и желтой форм соответственно. Для повышения чувствительности методик определения аналитов с БТС систему экстракт - сорбат встряхивали с 0.1 мл 0.1 М раствором NaOH. Это приводило к диссоциации гидроксильной группы БТС и его визуальному переходу в синюю форму. Это подтверждает предположение, что сорбция БФС и БТС на у-А1203 происходит благодаря электростатическому взаимодействию их диссоциированных сульфогрупп с льюисовскими кислотными центрами на поверхности сорбента.

Рис. 7. Спектр диффузного отражения сорбата 2.3 * 10"6 М ионного ассоциата ЦТАБ с АКС при рН 5.9 (/) (тсорллпа = 0.100 г) и спектр поглощения 2.1 х Ю'4 М водного раствора АКС при рН 6.2 (2).

Время контакта фаз при сорбционно-спектроскопическом определении аналитов с ОР составляет 2 мин. Сорбаты с АКС устойчивы во времени более 6 мес, сорбаты с БФС и БТС - 2 мес.

Влияние массы сорбента. При сорбции всех ИА на у-А120з оптимальна масса сорбента 0.100 г. При меньшей массе сорбента из-за неравномерного заполнения подложка кюветы искажает результат; при большей массе сорбент окрашивается неравномерно из-за механического разбавления неокрашенными частицами.

Сорбционную емкость сорбента (СЕС) по ОР определяли спектрофото-метрически по изменению оптической плотности экстрактов до и после внесения в них навески сорбента. Так как во всех ИА молярное соотношение реактантов равно 1 : 1, то СЕС по аналитам пересчитывали по закону эквивалентов (табл. 7).

Таблица 7. Количественные характеристики сорбции ионных ассоциатов аналитов с АКС, БФС И БТС (Шсорбепга = 0.100 г, / = 2 мин)

Анапит Л,% СЕС (по аналитам), мг/г

АКС БФС БТС АКС БФС БТС

ЦТАБ 58 ±2 70 ±3 25 ±4 164 ±3 434 ±2 164 ±4

Новокаин 99 ±3 - 34 ±3 144 ±3 - 144 ±2

Лидокаин 99 ± 1 98 ± 1 69 ± 1 291 ± 1 390 ±3 291 ±5

Ультракаин 63 ±2 88 ±2 21 ±3 414 ± 2 1184 ±5 414 ±7

Подчинение закону Бера изучено для сорбатов ИА аналитов с ОР в оптимальных условиях образования (табл. 8).

Таблица 8. Характеристики методик сорбционно-спектроскопического определения органических оснований с АКС, БФС и БТС (тСОр&нт< = 0.100 г; г = 0.99, п = 5, Р = 0.95)

Аналит | Уравнение ГГ | с ' |и\ М | ' 10 4 | ї.

АКС

ЦТАБ у = — (9.4 ± 0.1) х 104с + (0.71 ± 0.01) 0.02-0.37 9.43 ± 0.09 0.01

Новокаин у = - (\ .32 ± 0.04) х 10'с + (0.69 ± 0.02) 0.02-0.22 1.33 ±0.04 0.03

Лидокаин у = - (0.12 ± 0.01) х 10>с + (0.62 ± 0.03) 0.02-0.21 1.54 ±0.08 0.05

Ультракаин У = - (0.223 ± 0.004) х 10 с + (0.63 ± 0,01) 0.02-0.15 2.21 ±0.04 0,02

БФС

ЦТАБ у = - (0.17 ± 0.01) х 10"с + (0.65 ± 0.04) 0.02-0.21 17 ± 1 0.06

Лидокаин у = — (0.062 ± 0,001) X 101с +(0.62 ±0.01) 0.5-0.41 6.1 ±0.1 0.01

Ультракаин у=-(0.Ю±0.01) х 10"с + (0.60 ±0.03) 0.03-0.31 10.1 ±0.5 0.05

БТС

ЦТАБ у- (0.223 ± 0.004) х 104с + (0.63 ±0.01) 2-15 0.26 ± 0.05 0.02

Новокаин у = - (0.112 ± 0.003) х 104с + (0.65 ± 0.02) 2-22 0.113 ±0.003 0.03

Лидокаин >■ = -(0.033 ± 0.001) X 10"с + (0.56 ± 0.01) 0.05-0,41 0.34 ±0.01 0.02

Ультракаин у = -(0.191 ±0.004) X 104с +(0.72 ±0.01) 2-15 0.191 ±0.004 0.02

Примечание: - молярный коэффициент поглощения ОР в фазе сорбента.

Благодаря большому отношению объемов фаз при сорбции ИА диапазоны определяемых концентраций всех аналитов снизились на порядок по сравнению с их экстракционно- и реэкстракционно-фотометрическими вариантами определения.

Цветометрические характеристики получены для сорбатов ИА всех аналитов с ОР в оптимальных условиях. Линейная зависимость ЦФ от концентраций аналитов в сорбатах подтверждает отсутствие ассоциации ОР на поверхности сорбента. Последовательности изменения МКЦФ сорбатов согласуются с таковыми для соответствующих форм ОР в растворе. Наиболее чувствительной ЦФ для всех сорбатов является желтизна й.

Пределы обнаружения разработанных методик приведены в табл. 9.

Таблица 9. Пределы обнаружения (мкг/мл) методик экстракционно-, реэкстракционно-фотометрического и сорбционно-спектроскопического определения аналитов с АКС, БФС и БТС (/ = 0.1, {^экстракта) = 5.0 мл, К(реэкстракта) = 5.0 мл, т^^п = 0.100 г, п = 5, Р = 0.95)

Аналит Экстракция Реэкстракция Сорбция

АКС БФС БТС АКС БФС БТС АКС БФС БТС

ЦТАБ 0.2 0.07 0.32 0.4 0.2 0.26 0.01 0.004 3.3

Новокаин 2.1 - 0.14 1.5 - 0.08 1.1 - 4.9

Лидокаин 1.7 0.09 0.06 0.1 0.09 0.03 1.1 0.009 0.2

Ультракаин 3.0 0.5 0.55 2.1 0.4 0.35 1.6 0.016 7.8

Из-за прочности ИА при переходе от экстракционно- к реэкстракционно-фотометрическому варианту определения пределы обнаружения анестетиков уменьшились в 2-3 раза (для ЦТАБ даже увеличились); а при переходе от экстракционно-фотометрического к сорбционно-спектроскопическому варианту определения аналитов с АКС и БФС они снизились на 2-3 порядка и стали сравнимы с таковыми в хроматографических методах определения МАВ.

Практическое применение изученных систем

В стоматологии при инфильтрационной анестезии одновременно вводят 1.0 мл 0.5%-ного раствора новокаина (26 мкг/мл) и 1.0 мл 2%-ного раствора лидокаина (105 мкг/мл). Новокаин способен вызывать серьезные побочные эффекты (вплоть до остановки дыхания), связанные не только с его передозировкой, но и с индивидуальной непереносимостью пациентом. Максимальная безопасная концентрация анестетиков в крови равна 4 мкг/мл.

Анестетики при совместном присутствии не влияют друг на друга ни фармакологически, ни синергетически, поэтому возможно их определение из одной пробы при совместном присутствии.

Для раздельного определения больших концентраций новокаина и лидокаина (сразу после введения) при совместном присутствии сначала с БТС при рН 6 из водной фазы извлекают новокаин, затем лидокаин определяют с АКС при рН 3.5 (табл. 10). Для раздельного определения низких концентраций новокаина и лидокаина (через 1 ч после введения) при совместном присутствии сначала с БФС при ионной силе 0.1 из водной фазы извлекают лидокаин, после этого новокаин определяют БТС экстракционно-спектрофотометрически или сорбционно-спектроскопически (табл. 11). Все биологические жидкости использованы без пробоподготовки (осаждения белков и центрифугирования) в качестве матриц.

Таблица 10. Результаты экстракционно-фотометрического определения больших концентраций новокаина с БТС и лидокаина с АКС при совместном присутствии в различных объектах методом «введено-найдено» (/ = 0.1, К(экстракта) = 5.0 мл, К(биол. жидкости )= 1.0 мл, п- 3,Р = 0.95)

Объект анализа Введено лидокаина, мкг/мл Введено новокаина, мкг/мл Найдено лидокаина, мкг/мл (5,) Найдено новокаина, мкг/мл (т.)

Модельный раствор 0 0 0.244± 0.002 (0.01) 0.23 ±0.01 (0,02)

105 0 103 ± 1 (0.01) 0.31 ±0.01 (0.03)

0 26 0.24 ± 0.01 (0.03) 24 ± 1 (0.05)

105 26 103 ±2 (0.02) 30 ± 2 (0.05)

Слюна 0 0 5.3 ± 0.2 (0.03) 1.30 ± 0.04 (0.03)

105 О 110 ±3(0.05) 1.3 ±0.1 (0.04)

0 26 5.3 ± 0.2 (0.04) 30 ± 1 (0.03)

105 26 112 ±3(0.03) 32 ± 1 (0.03)

Кровь 0 О 0.11 ± 0.01 (0.05) 0.17 ±0.01 (О.03)

105 0 98 ± 2 (0.02) 0.21 ±0.01 (0.03)

0 26 0.15 ±0.01 (0,05) 19 ± 1 (0.03)

105 26 98 ± 3 (0.03) 21 ± 1 (0.04)

Таблица 11. Результаты экстракционно-фотометрического и сорбционно-спектроскопического определения низких концентраций новокаина и лидокаина при совместном присутствии в различных объектах методом «введено-найдено» (/ = 0.1, ^(экстракта) = 5.0 мл, К(биол. ЖИДКОСТИ) = 1.0 МЛ, «¡сорСоита = 0.100 г, и = 3, Р = 0.95)

О&ьект анализа Опредаляемое вещество Введено лидокаина, мкг/мл Введено новокаина, мкг/мл Найдено лидокаина, мкг/мл (э,) Найдено новокаина, мкг/мл (5,)

Экстракционно-фотометрическое определение

Модельный раствор Лидокаин Новокаин 0 0 0.0106 ± 0.0002 (0.02) 0.0117 ± 0.0004 (0.03)

Лидокаин Новокаин 5.3 0 5.3 ±0.2 (0.03) 0.013 ± 0.001 (0,04)

Новокаин Лидокаин 0 1.30 0.0053 ±0.01 (0.05) 1.21 ±0.01 (0.01)

Модельный раствор Лидокаин Новокаин 5.3 1.30 5.2 ±0.2 (0.03) 1.25±0.01 (0.01)

Слюна Лидокаин Новокаин 0 0 0.230 ± 0.002 (0.02) 0.065 ± 0.002 (0.03)

Лидокаин Новокаин 5.3 0 5.9 ± 0.2 (0.03) 0,072 ± 0.002 (0.03)

Новокаин Лидокаин 0 1.30 0.27 ± 0.01 (0.03) 1.24 ± 0.01 (0.01)

Лидокаин Новокаин 5.3 1.30 6.0 ±0.2 (0.03) 1.37 ± 0.03 (0.02)

Кровь Лидокаин Новокаин 0 0 0.0058 ± 0.0001 (0.02) 0.0087 ± 0.0003 (0.03)

Лидокаин Новокаин 5.3 0 5.1 ±0.2(0.02) 0.0096 ± 0.0004 (0.04)

Новокаин Лидокаин 0 1.30 0.0074 ± 0.0002 (0.03) 1.13 ± 0.03 (0.03)

Лидокаин Новокаин 5.3 1.30 5.1 ±0.2(0.03) 1.17 ± 0.03 (0.03)

Сорбционно-спектроскопическое определение

Модельный раствор Лидокаин Новокаин 0 0 0.016 ± 0.002 (0.03) 0.017 ± 0.0004 (0.03)

Лидокаин Новокаин 1.(16 о 1.01 ±0.05 (0.04) 0.013 ±0.001 (0.05)

Лидокаин Новокаин 0 1.30 0.013± 0.001 (0.05) 1.23 ± 0.02 (0.02)

Лидокаин Новокаин 1.06 1.30 1.04 ± 0.01 (0.01) 1.27 ± 0.04 (0.03)

Слюна Лидокаин Новокаин 0 0 0.053 ± 0.001 (0.03) 0.065 ± 0.002 (0.03)

Лидокаин Новокаин 1.06 0 1.12 ±0.04 (0.04) 0.071 ±0.002(0.03)

Лидокаин Новокаин 0 1.30 0.064 ± 0.003 (0.04) 1.37 ± 0.05 (0.04)

Лидокаин Новокаин 1.06 1.30 1.15 ± 0.05 (0.04) 1.55 ± 0.06 (0.04)

Кровь Лидокаин Новокаин 0 0 0.013 * 0.001 (0.04) 0.011 ±0.001 (0.04)

Лидокаин Новокаин 1.06 0 0.97 ± 0.02 (0.02) 0.015 ±0.001 (0.04)

Лидокаин Новокаин 0 1.30 0.015 ± 0.001 (0.04) 1.18 ± 0.04 (0.03)

Лидокаин Новокаин 1.06 1.30 0.98 ± 0.04 (0.03) 1.21 ±0.05(0.04)

Полученные результаты свидетельствуют о том, что предложенные методики могут быть успешно применены для экспрессного определения добавок новокаина и лидокаина при совместном присутствии в крови и слюне без пробоподготовки. Это может быть успешно применено для изучения фармакодинамики анестетиков у пациентов при наличии контрольного опыта до приема лекарственных веществ. Заниженные результаты определения обоих анестетиков в крови, скорее всего, связаны с сорбцией ОР на поверхности форменных элементов; завышенные результаты определения в слюне, вероятно, связаны с высокой ионной силой раствора даже после разбавления пробы.

Достоинствами предложенной методики также являются простота (менее строгий контроль проведения выполнения), доступность аппаратуры и реагентов, экспрессность (оператор за 1 раз может выполнять до 10 определений в каждом из предложенных вариантов). Если в ходе выполнения анализа отсутствуют 2.0 мл крови или слюны, то можно провести определение анестетиков из одной пробы. Результаты определения новокаина при этом могут быть незначительно искажены из-за увеличения объема водной фазы от 15.0 до 17.0 мл и влияния остаточной концентрации БФС в водной фазе. Все это делает их приемлемыми для рядовых

20

клинических лабораторий. При определении еще более низких концентраций лидокаина в качестве ОР необходимо использовать БФС (при использовании трансдермальной терапевтической системы «Версатис» концентрация лидокаина в крови равна 0.2 мкг/мл).

В медицинской практике часто используют гели для наружного применения, содержащие в качестве основного действующего вещества лидокаин (табл. 12).

Таблица 12. Результаты экстракционно(реэкстракционно)-фотометрического определения лидокаина с АКС в лекарственном средстве «Гель для местного применения. Камистад» (/ = 0.1, п = 3, Р = 0.95)

Концентрация в пробе, Добавка, Найдено,

мкг/мл мкг/мл мкг/мл (5Г)

5.0 0 8.3 ±0.2 (0.04)

5.0 1.0 9.1 ±0.3 (0.03)

5.0 2.0 10.4 ±0.5 (0.05)

Примечание: концентрация в пробе рассчитана с учетом разбавления концентрации лидокаина, указанной производителем на упаковке.

Разработанная методика экстракционно(реэкстракционно)-фотометрического определения лидокаина с АКС позволяет правильно определять добавку лидокаина в сложной матрице лекарственного средства без пробоподготовки. Завышенный результат определения лидокаина без добавки связан с конкурирующим влиянием вспомогательных веществ, содержащихся в лекарственном средстве.

Ультракаин обладает оптимальным сочетанием фармакологических и токсикологических свойств, поэтому его все чаще используют в стоматологической практике (табл. 14).

Таблица 14. Результаты экстракционно-фотометрического определения ультракаина с АКС в слюне (/ = 0.1, К(экстра1ста) = 5.0 мл, К(слюны) = 1.0 мл; п = 3,Р = 0.95)

Введено, Найдено, Визуальное

мкг/мл мкг/мл (5Г) тест-определение, мкг

0 1.9 ±0.1 (0.03) 3

3.0 5.1 ±0.3 (0.05) 5

5.0 7.2 ± 0.2 (0.02) 7

7.0 8.9 ±0.3 (0.03) 9

Результаты табл. 14 свидетельствуют о том, что с помощью предложенных методик можно правильно определить добавку ультракаина в слюне без ее пробоподготовки. Несомненными достоинствами разработанной методики также являются простота, чувствительность и экспрессность.

выводы

1. Показана возможность определения местноанестезирующих веществ (МАВ) в виде ионных ассоциатов (ИА) с хромогенными органическими реагентами (ОР). В качестве ОР для экстракционно-фотометрического и сорбционно-спектроскопического определения МАВ рекомендованы ализариновый красный С (АКС), бромфеноловый синий (БФС) и бромтимоловый синий (БТС).

2. Получены спектрофотометрические, цветометрические, протолитические и экстракционные характеристики МАВ и ОР.

3. Систематически изучено образование ИА в системе МАВ (новокаин, лидокаин, ультракаин) - органический реагент (АКС, БФС, БТС) - хлороформ. Определены оптимальные условия образования ИА, их экстракции и реэкстракции, спектрофотометрические, цветометрические, метрологические характеристики всех систем и количественные характеристики процессов. Показано, что при варьировании условий образования ИА (рН, ионной силы раствора) и гидрофильно-гидрофобных свойств ОР можно раздельно определять близкие по структуре аналиты при совместном присутствии (раздельное и количественное определение новокаина с БТС при рН 6 и лидокаина с БФС при ионной силе раствора 0.1 при совместном присутствии). Установлено, что при переходе от экстракционно- к реэкстракционно-фотометрическому варианту определения пределы обнаружения МАВ уменьшаются в 2-3 раза.

4. Показана возможность дополнительного понижения предела обнаружения МАВ с помощью экстракционно-сорбционного концентрирования их ионных ассоциатов с ОР на у-А1203. Определены оптимальные условия сорбции, спектроскопические, цветометрические, метрологические характеристики всех систем и количественные характеристики процесса. При переходе от экстракционно-фотометрического к сорбционно-спектроскопическому определению пределы обнаружения МАВ уменьшаются на порядок и становятся сравнимы с таковыми в хроматографических методах определения МАВ).

5. Разработаны комбинированные методики определения МАВ в модельных растворах, биологических жидкостях и лекарственных средствах: экстракционно-фотометрического и сорбционно-спектроскопического определение высоких и низких концентраций новокаина и лидокаина при

совместном присутствии в слюне и крови, экстракционно(реэкстракционно)-фотометрического определения лидокаина в лекарственном средстве «Гель для местного применения. Камистад», экстракционно-фотометрического определения ультракаина в слюне и крови, а также тест-шкалы с визуальным детектированием для полуколичественного определения MAB, достоинствами которых является экспрессность, простота выполнения и доступность.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, из них 6 статей

и 14 тезисов докладов.

Статьи:

1. Адамова Е.М., Чернова Р.К. Некоторые подходы к экстракционно-фотометрическому определению местноанестезирующих веществ. // Изв. Саратовск. ун-та. Сер. Химия. Биология. Экология. 2007. Т. 7. Вып. 1. С. 7-10.

2. Adamova Е.М., Chernova R.K., Gusakova N.N., Kharitonova O.M. Reactions of some local anesthetics with organic reagents in organized media. / Proceedings of 10th Analytical Russia-German-Ukrainian Symposium (Argus' 2007 -Nanoanalytics).(Ed. By S.N. Shtykov). Saratov: Nauchnaya Kniga, 2007. P. 73-75.

3. чИванов B.M., Адамова E.M., Фигуровская В.Н. Кислотно-основные, спектрофотометрические и цветометрические характеристики 1,2-дигидроксиантрахинон-З-сульфокислоты (ализаринового красного С). // Журн. аналит. химии. 2010. Т. 65. № 5. С. 488-496.

4. Иванов В.М., Адамова Е.М., Фигуровская В.Н. Ализариновый красный С как окрашенный реагент для экстракционно-фотометрического и цветометрического определения некоторых местноанестезирующих оснований. //Журн. аналит. химии. 2010. Т. 65. № 9. С. 934-942.

5. Иванов В.М., Адамова Е.М., Фигуровская В.Н. Сорбционно-фотометрическое и цветометрическое определение некоторых местноанестезирующих органических оснований с помощью ализаринового красного С. // Журн. аналит. химии. 2012. Т. 67. № 5. С. 485-492.

6. Адамова Е.М. Оптические и цветометрические характеристики бромфенолового синего и бромтимолового синего. / Материалы Всерос. науч. школы по аналитической химии. Краснодар, 2011. С. 154—166.

Тезисы:

1. Адамова Е.М., Чернова Р.К. Изучение хромофорных органических реагентов для экстракционно-фотометрического определения лидокаина. / Тез. докл. XVII Рос. молодежи, научн. конф. «Проблемы теоретической и прикладной химии». Екатеринбург, 2007. С. 52-53.

2. Адамова Е.М., Чернова Р.К. Экстракционно-фотометрическое определение лидокаина с бромфеноловым синим. / Межвуз. науч. сб. тез докл. «Современные проблемы научной и прикладной химии». Саратов: Научная книга, 2007. С. 158-161.

3. Чернова Р.К., Русакова H.H., Доронин С.Ю., Белолищева Г.М., Адамова Е.М. Некоторые подходы к оптимизации фотометрического определения азотсодержащих лекарственных веществ. / Тез. докл. II Всерос. конф. с междунар. участием «Аналитика России». Краснодар, 2007. С. 477.

4. Адамова Е.М. Альтернативные возможности применения ализаринового красного С в анализе. / Материалы XVII Междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов -2009». Секция «Химия». Москва, 2009. С. 1-2.

5. Иванов В.М., Адамова Е.М., Фигуровская В.Н. Экстракционно-фотометрическое и цветометрическое изучение системы лидокаин - ализариновый красный С. / Тез. докл. III Всерос. конф. с междунар. участием «Аналитика России 2009» (к 175-летию Д.И. Менделеева). Краснодар, 2009. С. 391.

6. Адамова Е.М. Комбинированные оптические методы определения некоторых местноанестезирующих веществ с применением ализаринового красного С. / Материалы XVI Междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2010». Секция «Химия». Москва, 2010. С. 1.

7. Изюмченко В.Д., Адамова Е.М., Иванов В.М. Экстракционно-фотометрическое определение новокаина гидрохлорида в фармацевтических препаратах. / Материалы конкурса курсовых работ по аналитической химии. Москва, 2010. С. 6-8.

8. Адамова Е.М., Иванов В.М., Фигуровская В.Н. Оптическое и цветометрическое определение ультракаина с ализариновым красным С. / Тез. докл. съезда

аналитиков «Аналитическая химия - новые методы и возможности». Москва, 2010. С. 21.

9. Иванов В.М., Адамова Е.М., Фигуровская В.Н. Сорбционно-фотометрическое и цветометрическое определение лидокаина с бромфеноловым синим. / Тез. докл. III Мевд. симп. по сорбции и экстракции. Владивосток, 2010. С. 87-92.

10.Адамова Е.М. Оптические и цветометрические характеристики тропеолина 00. / Тез. докл. XXI Рос. молодежной науч. конф., посвященной 150-летию со дня рождения академика Н.Д. Зелинского, «Проблемы теоретической и экспериментальной химии». Екатеринбург, 2011. С. 152-153.

11 .Адамова Е.М. Оптические и цветометрические характеристики эриохромового

черного Т. 1 Материалы Междунар. молодежного форума «Ломоносов - 2011». Секция «Химия». Москва, 2011. С. 4.

12 .Адамова Е.М. Оптическое и цветометрическое определение бромида

цетилтриметиламмония бромтимоловым синим. / Тез. докл. V Всерос. конф. студентов и аспирантов «Химия в современном мире». Санкт-Петербург, 2011. С. 37.

13.Адамова Е.М., Иванов В.М. Сорбционно-оптическое и цветометрическое определение ультракаина бромфеноловым синим. / Тез. докл. VIII Всерос. конф. по анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика 2011» и Школа молодых ученых, посвященные 300-летию со дня рождения М.В. Ломоносова. Архангельск, 2011. С. 62.

14.Адамова Е.М., Иванов В.М., Фигуровская В.Н. Сорбционно-оптическкое и цветометрическое определение лидокаина бромтимоловым синим. / Тез. докл. Всерос. симп. «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии». Краснодар, 2011. С. 16.

Автор выражает благодарность д.ф.н., доц. Н.Б. Эпштейн (кафедра фармацевтической и радиофармацевтической хшти НИЯУ ИАТЭ МИФИ, г. Обнинск) за предоставленную субстанцию новокаина гидрохлорида, А.П. Косоплеткину (главному инженеру ОАО «Фармстандарт-Лексредства») за предоставленную субстанцию лидокаина гидрохлорида, проф., д.х.н. Г.И. Цизину, проф., д.х.н. М.А. Проскурнину, д.х.н. Т.И. Тихомировой, к.х.н. А.Г. Борзенко, к.х.н. И.Ф. Серегиной, к.х.н. М.А. Статкусу за постоянное внимание к работе и помощь в обсуждении результатов.

Заказ № 56-П/03/2013 Подписано в печать 21.03.2013 Тираж 100 экз. Усл. п.л. 1,2

"Цифровичок", тел. (495) 649-83-30 www.cfr.ru; e-maiUinfo@fifr.ru

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. ЛОМОНОСОВА ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

УДК 543.422.3:54.412.2 04201355576 ^

АДАМОВА ЕКАТЕРИНА МИХАЙЛОВНА

ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ, СОРБЦИОННО-СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ И ЦВЕТОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТНОАНЕСТЕЗИРУЮЩИХ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ

(02.00.02. - аналитическая химия)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Иванов В.М.

Москва 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.................................................6

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................8

ГЛАВА 1. Методы определения местноанестезирующих веществ

(обзор литературы)...................................................................................16

1.1. Общая характеристика местноанестезирующих веществ..............................16

1.2. Методы определения местноанестезирующих веществ.................................18

1.2.1. Методы определения новокаина........................................................24

1.2.2. Методы определения лидокаина........................................................28

1.2.3. Методы определения ультракаина.....................................................31

1.3. Применение современных вариантов оптических методов

для определения местноанестезирующих веществ...................................................32

1.4. Применение разных классов органических реагентов

для определения местноанестезирующих веществ.............................................37

1.5. Концентрирование местноанестезирующих веществ

с использованием органических реагентов......................................................41

ГЛАВА 2. Экспериментальная часть...............................................................46

2.1. Исходные вещества, реагенты, аппаратура....................................................46

2.2. Изучение спектрофотометрических, протолитических

и экстракционных свойств местноанестезирующих веществ....................................46

2.2.1. Установление массовой доли местноанестезирующих веществ

в их субстанциях..................................................................................46

2.2.2. Спектрофотометрические и протолитические свойства местноанестезирующих веществ............................................................48

2.2.3. Экстракционно-фотометрические свойства

местноанестезирующих веществ в отсутствие органических реагентов...............49

2.3. Изучение органических реагентов, подходящих для экстракционно-фотометрического определения местноанестезирующих веществ..........................49

2.3.1. Оптические и кислотно-основные свойства

органических реагентов.............................................................................49

2.3.2. Электрофоретическое поведение органических реагентов......................50

2.3.3. Экстракционно-фотометрические и сорбционно-спектроскопические

свойства органических реагентов в отсутствие

местноанестезирующих веществ.............................................................51

2.4. Экстракционно-фотометрическое, сорбционно-спектроскопическое и цветометрическое определение местноанестезирующих веществ органическими реагентами.............................................................................53

2.5. Расчеты...............................................................................................57

ГЛАВА 3. Спетрофотометрические, протолические и экстракционные свойства местноанестезирующих веществ..................................................................60

3.1. Установление массовой доли местноанестезирующих веществ

в их субстанциях....................................................................................................60

3.2. Спектрофотометрические и протолитические свойства

местноанестезирующих веществ...................................................................61

3.3. Экстракционно-фотометрические свойства местноанестезирующих веществ

в отсутствие органических реагентов.............................................................62

ГЛАВА 4. Спектрофотометрические, протолитические, цветометрические и экстракционные свойства органических реагентов, подходящих для экстракционно-фотометрического определения местноанестезирующих веществ..................................................................63

4.1. Спектрофотометрические и протолитические свойства

выбранных органических реагентов...............................................................65

4.1.1. Спектрофотометрические и протолитические свойства

метилового оранжевого, тропеолина 00 и эриохромового черного Т...................65

4.1.2. Спектрофотометрические и протолитические свойства ализаринового красного С........................................................................72

4.1.3. Спектрофотометрические и протолитические свойства бромфенолового синего и бромтимолового синего......................................78

4.1.4. Диаграммы распределения форм

местноанестезирующих веществ и органических реагентов............................83

4.2. Электрофоретическое поведение органических реагентов.............................85

4.3. Экстракционно-фотометрические и сорбционно-спектроскопические свойства органических реагентов в отсутствие местноанестезирующих веществ..................85

ГЛАВА 5. Экстракционно-фотометрическое и цветометрическое определение местноанестезирующих веществ органическими реагентами..............................87

5.1. Взаимодействие бромида цетилтриметиламмония, новокаина, лидокаина

и ультракаина с ализариновым красным С......................................................87

5.2. Взаимодействие бромида цетилтриметиламмония, новокаина, лидокаина

и ультракаина с бромфеноловым синим и бромтимоловым синим........................93

ГЛАВА 6. Сорбционно-спектроскопическое и цветометрическое определение местноанестезирующих веществ органическими реагентами.............................102

6.1. Сорбция ионных ассоциатов бромида цетилтриметиламмония,

новокаина, лидокаина и ультракаина с ализариновым красным С на у-А1203.........102

6.2. Сорбция ионных ассоциатов бромида цетилтриметиламмония, новокаина, лидокаина и ультракаина с бромфеноловым синим и бромтимоловым синим

на у-А120з.............................................................................................108

6.3. Тест-системы для экспрессного полуколичественного определения

органических оснований с ализариновым красным С и бромфеноловым синим......114

ГЛАВА 7. Экстракционно-фотометрическое и сорбционно-спектроскопическое определение местноанестезирующих веществ в биологических жидкостях

и лекарственных средствах.......................................................................118

7.1. Экстракционно-фотометрическое определение

больших концентраций новокаина и лидокаина при совместном присутствии в различных объектах..............................................................................119

7.1.1. Экстракционно-фотометрическое определение больших концентраций новокаина и лидокаина при совместном присутствии в модельном растворе.... 119

7.1.2. Экстракционно-фотометрическое определение больших концентраций новокаина и лидокаина при совместном присутствии в слюне.....................120

7.1.3. Экстракционно-фотометрическое определение больших концентраций новокаина и лидокаина при совместном присутствии в крови......................121

7.2. Экстракционно-фотометрическое и сорбционно-спектроскопическое определение низких концентраций новокаина и лидокаина

при совместном присутствии в различных объектах........................................122

7.2.1. Экстракционно-фотометрическое определение больших концентраций новокаина и лидокаина при совместном присутствии в различных объектах.... 122

7.2.2. Сорбционно-спектроскопическое определение низких концентраций

4

новокаина и лидокаина при совместном присутствии в различных объектах....123 7.3. Экстракционно(реэкстракционно)-фотометрическое определение лидокаина

в лекарственном средстве «Гель для местного применения. Камистад»

ализариновым красным С........................................................................126

7.4. Экстракционно-фотометрическое и сорбционно-спектроскопическое

определение ультракаина в биологических жидкостях......................................128

ВЫВОДЫ............................................................................................130

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.........................................................................132

ПРИЛОЖЕНИЕ....................................................................................165

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

AAC - атомно-абсорбционная спектроскопия, АКС - ализариновый красный С, БТС - бромтимоловый синий, БФС - бромфеноловый синий,

ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография,

ГГ - градуировочный график,

ГЖХ - газожидкостная хроматография,

ГКМ - Гуревич-Кубелка-Мунк,

ГХ/МС - хромато-масс-спектрометрия,

ДОК - диапазон определяемых концентраций,

ДФГ - дифенилгуанидин,

ИА - ионный ассоциат,

ИСЭ - ионселективный электрод,

JIB - лекарственное вещество,

ЛКЦ - льюисовский кислотный центр,

ЛФ - лекарственная форма,

MAB - местноанестезирующее вещество,

МКЦФ - молярный коэффициент цветометрических функций,

МО - метиловый оранжевый,

MC - масс-спектрометрия,

НФ - неподвижная фаза,

ОР - органический реагент,

ПАВ - поверхностно-активное вещество,

ПИА - проточно-инжекционный анализ,

ПИД - пламенно-ионизационный детектор,

ПФ - подвижная фаза,

СДО - спектроскопия диффузного отражения,

CEC - сорбционная емкость сорбента,

СФ - спектрофотометрия,

СФД - спектрофотометрический детектор,

Т-00 - тропеолин 00,

ТСХ - хроматография в тонком слое сорбента, ТФАХ - хлорид трифениламмония, ТФБ - тетрафенилборат, ТФМ - трифенилметан,

ФАГ - функционально-аналитическая группа,

ЦТАБ - бромид цетилтриметиламмония,

ЦМ - цветометрия,

ЦФ - цветометрическая функция,

ЭДА - этилендиамин,

ЭХЧ-Т - эриохромовый черный Т,

СІЕ - Международная комиссия по освещению,

НОх - недиссоциированная молекула 8-гидроксихинолина,

Ох - диссоциированная молекула 8-гидроксихинолина.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Появление большого числа местноанестезирующих веществ (MAB) (новокаина, лидокаина, ультракаина и др.) привело к значительному расширению их применения в медицинской практике (стоматологии, хирургии и др.). При введении концентраций MAB, превышающих терапевтические, длительном их использовании, а также индивидуальной непереносимости у пациента возможны побочные эффекты: от головокружения и сонливости до анафилактического шока и остановки сердца.

Для определения MAB преимущественно используют физико-химические методы: для определения новокаина - спектрофотометрические, для определения лидокаина и ультракаина - хроматографические. Последние из-за высокой стоимости аппаратуры и реагентов мало доступны рядовым клиническим лабораториям, в основном применяющим титриметрические методы, которые отличаются длительностью и трудоемкостью. Поэтому актуальна разработка универсальных, экспрессных и доступных для рядовых клинических лабораторий спектрофотометрических методов определения MAB, так как эта группа методов отличается простотой выполнения и доступностью аппаратуры и реагентов.

Используя для детектирования окрашенных продуктов реакции такие современные варианты оптических методов, как спектроскопию диффузного отражения (СДО) и цветометрию (ЦМ), можно повысить не только чувствительность определения благодаря более высоким молярным коэффициентам цветометрических функций по сравнению с молярными коэффициентами поглощения в СФ, но и селективность методик определения благодаря даже незначительным различиям в координатах цвета. Также необходимо отметить, что, являясь комбинированными методами анализа, СДО и ЦМ позволяют получать спектрофотометрические и цветометрические характеристики систем не только в растворе, но и в фазе сорбента.

В большинстве методик спектрофотометрического определения используют хромогенные органические реагенты (ОР), обладающие интенсивно окрашенными, контрастными формами, которые обеспечивают селективность и чувствительность методик с их участием. Наличие при этом у ОР сульфогрупп придает им не только растворимость и устойчивость в водных растворах, но и позволяет использовать их

в качестве анионов при экстракционно-фотометрическом определении органических оснований (например, МАВ) в виде ионных ассоциатов (ИА). Так как МАВ имеют максимумы поглощения в УФ-области при 220-290 нм, то для их экстракционно-фотометрического определения необходимо использовать такие хромогенные ОР, чтобы продукты реакции поглощали в видимой области спектра. При этом МАВ с ОР должны образовывать прочные ИП, переходящие в фазу органического растворителя (например, в хлороформ), при условии, что сами ОР в условиях эксперимента не экстрагируются. Наиболее распространенными ОР для экстракционно-фотометрического определения органических оснований в аналитической химии являются бромтимоловый синий (БТС) и бромфеноловый синий (БФС) из класса трифенилметана, метиловый оранжевый (МО), тропеолин 00 (Т-00) и эриохромовый черный Т (ЭХЧ-Т) из представителей азосоединений, а также ализариновый красный С (АКС) при определении металлов в виде разнолигандных комплексов. Перечисленные ОР соответствуют всем выше перечисленным требованиям и широко доступны, поэтому могут быть использованы в качестве противоионов для экстракционн-фотометрического определения МАВ.

Лекарственные средства помимо основного МАВ часто содержат вспомогательные вещества, поэтому для селективного определения МАВ оптическими методами необходимо использовать предварительное экстракционное разделение. Сочетание оптических методов с предварительным разделением и концентрированием позволяет не только повысить селективность и чувствительность методик определения благодаря большим коэффициентам концентрирования продуктов реакций, но и работать с небольшими объемами проб, что важно при анализе биологических жидкостей.

Все это делает перспективным разработку подходов для экстракционного и сорбционного концентрирования МАВ в виде ионных пар с ОР. Особый интерес могут представлять методики, сочетающие последовательное экстракционное и сорбционное концентрирование, что позволит дополнительно понизить предел обнаружения МАВ на несколько порядков по сравнению со спектрофотометрией в растворе. В качестве сорбентов перспективно использовать минеральные носители, например, оксиды металлов, к преимуществам которых относят механическую (жесткость каркаса) и химическую устойчивость. Они также обладают высокой

пористостью и развитой поверхностью, что обеспечит высокую скорость диффузии и доступность всей поверхности носителя для молекул аналита. Наличие на их поверхности активных центров позволит зафиксировать аналит химически, что имеет ряд преимуществ перед физической фиксацией. Полученные окрашенные сорбаты позволят разработать методики количественного и полуколичественного тест-определения с визуальным детектированием с применением комбинированных методов анализа (СДО, ЦМ) и тест-шкал.

Цель работы - разработка подходов экстракционного и сорбционного концентрирования местноанестезирующих в виде ионных ассоциатов с хромогенными органическими реагентами, создание на их основе методик количественного экстракционно-фотометрического и сорбционно-спектроскопи-ческого определения аналитов при индивидуальном и совместном их присутствии в различных объектах, а также тест-шкал для их экспрессного полуколичест-венного визуального тест-определения.

Для достижения цели работы поставлены следующие задачи:

1. Изучение спектрофотометрических, протолитических и экстракционных свойств MAB и органических реагентов.

2. Изучение взаимодействия MAB с органическим реагентами с образованием ионных ассоциатов, их экстракции и реэкстракции.

3. Изучение сорбции ионных ассоциатов MAB с органическими реагентами на у-А120з.

4. Создание тест-шкал для экспрессного визуального полуколичественного тест-определения MAB.

5. Разработка методик количественного экстракционно-фотометрического и сорбционно-спектроскопического определения MAB при индивидуальном и совместном присутствии в лекарственных средствах и биологических жидкостях.

Научная новизна. Определены оптимальные условия образования, спектрофотометрические и цветометрические характеристики индивидуальных форм МО, Т-00, ЭХЧ-Т, БФС и БТС. Спектрофотометрически определены концентрационные константы диссоциации ОР при ионных силах 0.1-0.5, получены уравнения зависимости этих констант от ионной силы раствора. В качестве

органических реагентов для экстракционно-фотометрического определения МАВ рекомендованы АКС, БФС и БТС.

Показана возможность применения принципа образования ИА в системе аналит - хромогенный ОР - органический растворитель для экстракционно-фотометрического определения МАВ [новокаина (2-(диэтиламино)этил-4-амино-бензоата, лидокаина (2-(диэтиламино)-М-(2,6-диметилфенил)ацетамида), ультракаина (метилового эфира 4-метил-З [2-пропиламинопропионамидо]-2-тио-фекарбоновой кислоты)]. Систематически изучено образование ИА в системе МАВ (новокаин, лидокаин, ультракаин) - органический реагент (АКС, БФС, БТС) - хлороформ. Определены оптимальные условия образования ИА (рН, ионная сила раствора, избыток реагента, молярное соотношение компонентов), их экстракции, реэкстракции (продолжительность контакта фаз, устойчивость экстрактов и реэкстрактов во времени, механизм экстракции) и сорбции (продолжительность контакта фаз, масса сорбента, сорбционная емкость сорбента, усто�