Химико-токсикологический анализ биологических объектов на метопролол и кветиапин Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 615.214+615.224].099.074:54.056'06:543.42'54

ХИМИКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ НА МЕТОПРОЛОЛ

И КВЕТИАПИН

© 2012 Т.Х. Вергейчик, В.А. Линникова, Г.Б. Гуськова

Пятигорская государственная фармацевтическая академия

Поступила в редакцию 26.09.2012

Приведены методы изолирования метопролола и кветиапина из мочи, крови, печени, почек для целей химико-токсикологического и судебно-химического анализа. Описаны методы обнаружения метопролола и кветиапина в извлечениях из объектов с помощью ТСХ, ВЭЖХ, УФ-спектрофотометрии (для кветиапина рекомендован расчет 2-ой производной по спектру для уточнения положения максимума светопоглощения). Для количественного определения использованы методы ВЭЖХ и УФ-спектрофотометрия.

Ключевые слова: метопролол, кветиапин, химико-токсикологический анализ

Метопролол и кветиапин находят широкое применение в медицинской практике. Метопролол является избирательным В-адреноблока-тором и используется в качестве антигипертен-зивного и антиаритмического средства. Кве-тиапин относится к числу антипсихотических нейролептиков и его назначают при шизофрении, острых и хронических психозах. Оба препарата выпускаются в виде таблеток в дозировке от 25 до 100 мг, кветиапин до 300 мг. Они быстро всасываются из ЖКТ, выводятся почками с мочой. При применении метопролола и кветиапина отмечен ряд побочных эффектов [3, 7]. Описаны случаи передозировки и летального исхода при приеме в больших дозах [4, 5].

Цель работы: разработка способов изолирования, обнаружения и определения метопро-лола и кветиапина для целей химико-токсикологического и судебно-химического анализа.

В качестве объектов были выбраны кровь, моча (для возможности оценки тяжести отравления и контроля степени выведения из организма в процессе лечения и детоксикации), печень, почки (для анализа в случае смертельного исхода). Предварительно нами было установлено, что метопролол и кветиапин экстрагируются в количестве до 98% из водных растворов хлороформом при значениях рН 8-10 в присутствии электролитов (натрия хлорида, натрия и аммония

Вергейчик Тамара Харитоновна, кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры токсикологической химии. E-mail: [email protected] Линникова Валентина Акимовна, кандидат фармацевтических наук старший преподаватель кафедры токсикологической химии

Гуськова Галина Багдасаровна, преподаватель кафедры токсикологической химии

сульфата). Разработку каждой методики проводили на 6 модельных смесях. К навеске объекта добавляли определенное количество препарата (кровь 0,64-0,8 мг/мл, моча 0,04-0,24 мг/мл, печень, почки 0,2-0,48 мг/г). По три опыта были контрольными (в них препарат не добавляли).

Изолирование метопролола и кветиапина из крови. К навеске крови (5 мл) добавляли безводный натрия сульфат (для метопролола) или аммония сульфат (для кветиапина) до получения густой однородной массы, подщелачивали 25% раствором аммиака до рН 10. Затем настаивали трижды по 5 минут при перемешивании с хлороформом (для метопролола) или со смесью в равных долях хлороформа и спирта этилового (для кветиапина). Экстракты объединяли, испаряли до сухих остатков, которые растворяли в 3 мл спирта этилового (кветиапин) или в 6 мл смеси (1:1) спирта этилового и воды очищенной (метопролол) и подвергали анализу.

Изолирование метопролола и кветиапина из мочи проводили, используя методику и реагенты, предложенные в системе «Toxi-Lab» [6]. По 2 мл мочи помещали в экстракционные пробирки, содержащие электролит и экстрагент фирмы производителя. Смесь перемешивали в течение 2 минут и центрифугировали 5 минут при 2500 об/мин. C помощью шприца отбирали из каждого опыта органическую фазу, делили её на 2 части и помещали в алюминиевые концентрационные чашки, которые вставляли в специальные лунки системы OMEGA-12, испаряли до сухого остатка на подогревающей пластине. Полученные остатки растворяли в 3 мл спирта этилового (кветиапин) или в 6 мл смеси этилового спирта и воды очищенной (1:1) (метопролол) и исследовали.

Изолирование метопролола и кветиапина из печени и почек. Измельченные навески объектов (печени, почек) массой 25-50 г заливали водой очищенной (1:1), подкисляли раствором щавелевой кислоты до рН 2 и настаивали 2 раза по 2 и 1 часу. Водные извлечения сливали, объединяли, процеживали через слой ваты в делительные воронки и экстрагировали хлороформом 3 раза порциями по 15-20 мл с целью очистки от эндогенных соединений. Затем водную фазу подщелачивали 25% раствором аммиака и трижды экстрагировали хлороформом теми же объемами. Объединенные экстракты центрифугировали с целью расслаивания образовавшейся эмульсии. Органическую фазу испаряли в фарфоровых чашках досуха. Сухие остатки растворяли в 6 мл спирта этилового (кветиапин) или в 3 мл смеси этилового спирта и воды очищенной (1:1) (метопролол) и анализировали.

Для обнаружения выделенных из объектов метопролола и кветиапина использовали хроматографию в тонком слое сорбента, УФ-спектрофотометрию, высокоэффективную жидкостную хроматографию.

Хроматография в тонком слое сорбента. Анализ проводили на пластинах «Сорбфил», «Силуфол УФ-254», используя одномерную восходящую хроматографию и 2 системы растворителей. Первая система: хлороформ-ацетон - 25% аммиак (12:24:1), вторая система: диоксан-хлороформ-ацетон - 25% аммиак (47,5:45:5:2,5). Насыщение камеры парами растворителей составляло не менее 30-40 минут. В качестве «свидетелей» на пластины наносили стандартные образцы кветиапина в количестве 12 мкг и мето-пролола - 10 мкг. Для обнаружения исследуемых веществ пластины просматривали при длине волны 254 нм (наблюдали гашение флуоресценции на месте расположения веществ). При детекции реактивом Драгендорфа обнаруживали пятна, окрашенные в оранжевый цвет. При этом пятна «свидетелей» и веществ, выделенных из объектов, имели одинаковые окраску и значения Rf. Значение Rf для метопролола в первой системе растворителей составило 0,51-0,52, для кветиапина - 0,65-0,68; во второй системе растворителей значение Rf составило для метопро-лола - 0,46-0,48, для кветиапина - 0,69-0,73. В указанных условиях соэкстрактивные соединения находились вне зоны расположения исследуемых веществ. Предел обнаружения метопролола и кветиапина с помощью ТСХ составляет 68 мкг в исследуемой пробе.

УФ-спектрофотометрия. Для анализа использовали спектрофотометр СФ-54 и интервал длин волн 220-320 нм. Метопролол в водно-спиртовых растворах экстрактов обнаруживался в виде четко выраженного максимума при длине

волны 278±2 нм. Фоновое поглощение составило в экстрактах из почек 0,09-0,11, в экстрактах из печени и мочи 0,13-0,19, в экстрактах из крови 0,08-0,09. Предел обнаружения метопролола составил 12,5 мкг в 1 мл исследуемого раствора.

В спектре поглощения спиртовых растворов экстрактов из объектов и стандартного образца кветиапина четких максимумов обнаружить не удалось, и спектральная кривая в области 220-320 нм имела дугообразный вид. Чтобы выяснить положение максимума нами была рассчитана 2-я производная по всему спектру [1, 2]. В результате расчетов установлено, что РСО и кветиапин, выделенный из биологических объектов, имеют хорошо обозначенные максимумы при длинах волн 250 и 290 нм. Предел обнаружения кветиапина с помощью УФ-спект-рофотометрии - 10,9 мкг в 1 мл исследуемого раствора.

Высокоэффективная жидкостная хроматография. Анализ проводили, используя микроколоночный жидкостный хроматограф Милихром А-02 производства ЗАО «Эконова». Для обоих веществ использовали хроматографические колонки размером 2^75 мм, заполненные обраще-но-фазовым сорбентом «ProntoSil 120-5 C18 AQ». Для метопролола: подвижная фаза элюент А -0,1% раствор трифторуксусной кислоты; элюент Б - ацетонитрил; изократический режим 40% ацетонитрила в течение 9 минут; объем вводимой пробы 10 мкл. Аналитическая длина волны 278 нм. Для кветиапина: подвижная фаза элюент А - 2% раствор трифторуксусной кислоты, элюент Б - ацетонитрил; градиентный режим от 10% до 45% элюента Б за минуту; объем вводимой пробы 15 мкл. Аналитическая длина волны 290 нм. Скорость подачи подвижной фазы в обоих случаях 100 мкл/мин, время измерения 0,18 сек, температура термостата 350С. В указанных условиях метопролол детектируется со временем удерживания 2,4±0,2 мин, кветиапин -11,61±0,4 мин.

Таблица 1. Результаты определения метопролола в биологических объектах методом ВЭЖХ

Объект Время Пло- Процент

анализа удержива- щадь изолиро-

ния, мин пика опыта* вания*

метопролол РСО 2,4±0,1 - -

моча 2,4 1,58 61,5±5,6

кровь 2,5 2,89 56,1±5,4

печень 2,4 16,08 65,6±5,1

почки 2,45 35,65 80,9±8,5

Примечание: здесь и в табл. 2* - среднее значение из 6 опытов

Для количественного определения, выделенных из биологических объектов изучаемых веществ, использовали УФ-спектрофотометрию и ВЭЖХ. Для определения с помощью ВЭЖХ хроматографировали растворы стандартных образцов метопролола и кветиапина и полученные извлечения из шести основных и трех контрольных опытов.

Расчет содержания метопролола и кветиапина проводили по формуле:

х = 5 хестх7 х100%

О ст ^ ^

где: 5исп - площади пиков извлечений из объектов, содержащих метопролол или кветиапин; 5ст - площадь пика раствора рабочего стандартного образца; Сст - концентрация раствора рабочего стандартного образца метопролола или кве-тиапина в мг/мл или мг/г; а - количество мето-пролола и кветиапина в исследуемой навеске объекта (в модельной смеси), мг; V - объем этилового спирта или смеси этилового спирта и воды очищенной (1:1) взятых для растворения сухих остатков, мл.

Полученные данные приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 2. Результаты определения кветиапина в биологических объектах

методом ВЭЖХ

Объект Время Пло- Процент

анализа удержива- щадь изолиро-

ния, мин пика опыта* вания*

кветиапин РСО 11,23±0,15 — —

моча 10,96 101,46 40,10±5,3

кровь 11,23 183,28 72,44±3,65

печень 11,23 149,03 58,90±4,08

почки 11,36 146,41 57,66±5,89

Таблица 3. Результаты определения метопролола в биологических объектах методом УФ-спектрофотометрии

Объект анализа ^шах А, * -^фона А ** ^опыта Процент изолирования**

метопролол РСО 278±2 нм — —

моча 279 0,16 0,318 63,70±6,09

кровь 278 0,08 0,342 69,30±6,57

печень 279 0,16 0,326 65,90±5,08

почки 278 0,11 0,643 80,69±8,28

Примечание: здесь и в табл. 4 ** - среднее из 6 опытов

Для определения выделенных из биологических объектов исследуемых веществ с помощью УФ-спектрофотометрии расчет вели по оптической плотности стандартных образцов ме-топролола и кветиапина. Оптическую плотность

исследуемых растворов - экстрактов из биологических объектов измеряли на фоне оптической плотности контрольных опытов. Полученные результаты приведены в таблицах 3 и 4.

Таблица 4. Результаты определения кветиапина в биологических объектах методом УФ-спектрофотометрии

Объект ^шах По А, * фона А ** опыта Процент

анализа 2-ой производной изолирования**

кветиапин 250±2 — — —

РСО нм

моча 251 0,17 0,560 43,16±4,64

кровь 250 0,09 0,680 56,08±3,86

печень 252 0,13 0,578 44,46±5,10

почки 250 0,11 0,550 42,75±4,89

Выводы: разработанные методики рекомендуются для использования в практике химико-токсикологических и судебно-химических лабораторий при подозрении на отравление ме-топрололом или кветиапином.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Вергейчик, ТХ. Определение карбамазепина в трупном материале с использованием производной спектрофотометрии / Т.Х. Вергейчик, С.В. Шабалин // Судеб.- мед. экспертиза. 1993. № 1. С. 32-34.

2. Вергейчик, Т.Х. Применение метода ортогональных функций для подавления фона при судебно-химическом определении некоторых пестицидов в биологическом материале / ТХ. Вергейчик, Е.Н.

Вергейчик, В.А. Линникова и др. // Судеб.- мед. экспертиза. 1984. Т.27, № 3. С. 47-49. Машковский, М.Д. Лекарственные средства. - 15-е изд., перераб., испр. и доп. - М.: ООО «Издательство Новая Волна», 2005. С. 270. Мингазов, А.А. Случай острого отравления лекарственным веществом группы избирательных (кар-диоселективных) ßi - адреноблокаторов- метопро-лолом (эгилок) // Проблемы экспертизы в медицине. 2007. Т. 7, №2. С. 70-71. Мингазов, АА. Случай смерти от отравления кветиапином // Проблемы экспертизы в медицине. 2007. Т. 7, №3. С. 62-63.

«Toxi-Lab» - Инструкция по эксплуатации системы обнаружения наркотиков «Toxi- лаб А-плюс». Регистр лекарственных средств России РЛС Энциклопедия лекарств. 19-й вып. /под ред. Г.Л. Вышковского. - М.: РЛС-МЕДИА, 2010. С. 569.

CHEMICAL AND TOXICOLOGICAL ANALYSIS OF METOPROLOL AND KVETIAPIN IN BIOLOGICAL OBJECTS

© 2012 T.Kh.Vergeychik, V.A. Linnikova, G.B. Guskova Pyatigorsk State Pharmaceutical Academy

Isolation methods of metoprolol and kvetiapin from urine, blood, a liver, nephros for chemical and toxi-cological and judicial chemical analysis are given. Detection methods of metoprolol and kvetiapin in extraction from objects by means of TLC, by HPLC, UV-spectrophotometry (for kventiapin calculation of the 2nd derivative for a range for specification of provision the maximum of UV-absorption is recommended) are described. For the quantitative definition the methods of HPLC and UV-spectrophotometry are used.

Key words: metoprolol, kvetiapin, chemical and toxicological analysis

Tamara Vergeychik, Candidate of Pharmacy, Associate Professor at the Department of Toxicological Chemistry. E-mail: en-vergeichik@mail. ru

Valentina Linnikova, Candidate of Pharmacy, Senior Lecturer at the Department of Toxicological Chemistry

Galina Guskova, Teacher at the Department of Toxicological Chemistry