ХИМИКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КВЕТИАПИНА В БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Токсикологический вестник (122)

УДК 615.9

ХИМИКО-

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КВЕТИАПИНА В БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ

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

Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России, 357532, г. Пятигорск

Кветиапина фумарат - антипсихотическое средство, применяемое при лечении шизофрении с продуктивной и негативной симптоматикой. Описаны случаи отравления кветиапи-ном при случайной и умышленной передозировке. Для химико-токсикологического исследования биологических объектов разработаны методики изолирования кветиапина из мочи, крови, печени, почек. Показано, что для обнаружения кветиапина можно использовать методы ТСХ, ВЭЖХ, ГЖХ. УФ-спектр кветиапина не имеет характерных максимумов поглощения, поэтому необходимо рассчитывать вторую производную по спектральной кривой для выяснения положения максимумов светопоглощения и снижения влияния эндогенных соединений, извлекаемых из биологических объектов. Для количественного определения кветиапина предложен метод ВЭЖХ. С помощью разработанных методик можно обнаружить и определить в моче - 80,8 ± 2,5%, в крови - 72,4 ± 3,7%, в печени - 58,9 ± 4,1%, почках - 57,7 ± 5,9% кветиапина от введенного количества. Методики рекомендованы для целей судебно-химического анализа.

Ключевые слова: кветиапина фумарат; отравления; анализ; биологические объекты.

Введение. Кветиапина фумарат в медицинской практике используется в качестве антипсихотического средства при шизофрении с продуктивной и негативной симптоматикой. Кветиапина фумарат выпускается в виде таблеток по 25, 100, 150, 200 и 300 мг [1, 2].

При пероральном применении кветиапин быстро поступает в системный кровоток, прием пищи почти не влияет на его биодоступность. Однако кветиапин проявляет побочные эффекты: сонливость, головокружение, диспепсия, сухость во рту, тахикардия, повышение АД, кашель, сильное потоотделение и др. [2, 3].

Химико-токсикологическое значение кветиапина определяется его возможной передозировкой или умышленным приемом. Известны случаи приема кветиапина в дозах от 12 до 36 г с суицидальной целью [4, 5, 6, 7, 8]. Описаны случаи отравления кветиапином фумаратом и в нашей стране [9, 10, 11]. Следует отметить, что даже терапевтическое применение кветиапина может привести к трагическим последствиям, т.к. его побочным действием является снижение внимания, координации, заторможенность. В нашей практике возникла необходимость обнаружения кветиапи-на в органах человека, погибшего на железнодорожных путях. Его гибель произошла в период курса лечения кветиа-

пином в психоневрологическом диспансере.

Для изолирования кветиапина из биологических объектов использовались жидкость-жидкостная экстракция или общие методы, применяемые для выделения соединений кислотного, нейтрального и основного характера. Обнаружение и определение кветиапина, выделенного из биологических объектов, проводилось с помощью газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией [10, 12], ТСХ, ВЭЖХ, ИК-спектроскопии [9, 10]. Некоторые авторы рекомендуют в моче обнаруживать кветиапин по его метаболиту №дезалкилдиазепину, используемому в качестве маркера [13].

Основной задачей настоящей работы явилась разработка методик изолирования, обнаружения и определения кве-тиапина в объектах химико-токсикологического анализа, в качестве которых были выбраны кровь, моча, печень, почки. Все испытания проводили на модельных смесях. Основываясь на данных по содержанию кветиапина во внутренних органах при смертельных отравлениях [5, 8, 12], рассчитывали навеску препарата для каждого биологического объекта. В мочу вносили 0,06 мг/мл, в кровь - 0,64 мг/ мл, в печень и почки - 0,24 мг/г кветиапина. В качестве контрольных опытов использовали по 3 навески каждого объ-

Вергейчик Тамара Харитоновна (Vergeychik Tamara Kharitonovna), Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал ГБОУ «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России, кафедра токсикологической химии, доцент, toxic-pgfa@ yandex.ru

Линникова Валентина Акимовна (Linnikova Valentina Akimovna), Пятигорский медико-фармацевтический институт -филиал ГБОУ «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России, старший преподаватель; toxic-pgfa@yandex.ru Гуськова Галина Багдасаровна (Gus'kova Galina Bagdasarovna), Пятигорский медико-фармацевтический институт -филиал ГБОУ «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России, преподаватель, toxic-pgfa@yandex.ru

сентябрь - октябрь 2013

екта, в которые кветиапин не вносили. Объекты оставляли на сутки при комнатной температуре.

Материалы и методы исследования. Предварительными опытами было установлено, что кветиапин экстрагируется хлороформом из растворов с рН 2 со степенью извлечения 1,71 ± 0,45%, из растворов с рН 10 - 98,5 ± 1,5%.

Изолирование кветиапина из мочи. 50 мл модельной смеси мочи, содержащей 3 мг кветиапина (6 опытов) и 50 мл мочи, не содержащей кветиапин (3 опыта), подщелачивали 25%-ным раствором аммиака до рН 10 и экстрагировали хлороформом трижды, объемами 20, 15 и 15 мл. Полученные экстракты фильтровали, помещая на фильтр по 3 г натрия сульфата безводного с целью обезвоживания и расслоения образовавшейся эмульсии. Хлороформ испаряли в фарфоровых чашках при комнатной температуре в вытяжном шкафу. Сухие остатки растворяли в 3 мл 96%-ного спирта этилового и использовали для анализа.

Изолирование кветиапина из крови. К 5 мл модельной смеси крови, содержащей 3,2 мг кветиапина (6 опытов), и к 5 мл крови, не содержащей кветиапин (3 опыта), добавляли аммония сульфат до получения однородной массы, заливали смесью хлороформ - 96%-ный спирт этиловый (1:1) до зеркала и тщательно перемешивали в течение 3 минут. Органическую фазу сливали и экстракцию повторяли еще 2 раза. Объединенные экстракты испаряли до сухого остатка при комнатной температуре. Остатки растворяли в 3 мл 96%-но-го спирта этилового и использовали для анализа.

Изолирование кветиапина из печени и почек. Объекты -модельные смеси массой 25 г, содержащие 6 мг кветиапина (6 опытов) и не содержащие кветиапин (по 3 опыта) настаивали с водой, которую добавляли в двойном объеме по отношению к массе объекта, подкисляли до рН 2 раствором щавелевой кислоты. Настаивание проводили 2 раза по 2 и 1 часу. Полученные водные извлечения сливали, объединяли, процеживали через слой ваты в делительные воронки. Проводили экстракцию хлороформом порциями по 20, 15 и 15 мл 3 раза при значении рН 2 (очистка). Затем водный раствор подщелачивали 25%-ным раствором аммиака до рН 10 и вновь трижды экстрагировали вышеуказанными объемами хлороформа. Хлороформные экстракты объединяли, расслаивали эмульсию с помощью центрифуги и органический растворитель испаряли до сухого остатка, который затем растворяли в 10 мл 96%-ного спирта этилового и подвергали анализу.

Обнаружение кветиапина в извлечениях с помощью ТСХ. Для анализа использовали пластинки «^огЬШ» и «Силу-фол УФ-254», на которые наносили полученные из биологических объектов экстракты и в качестве «свидетеля» раствор стандартного образца кветиапина в количестве 12 мкг. Предварительно были выбраны системы растворителей: «хлороформ - ацетон - раствор 25%-ного аммиака (12:24:1) и диоксан - хлороформ - ацетон - раствор 25%-ного аммиака (47,5:45:5:2,5). Кветиапин на пластинках детектировали с помощью модифицированного реактива Драгендорфа. Стандартный образец «свидетель» и кветиапин, выделенный из каждого из исследуемых объектов, обнаруживались в виде оранжевых пятен и имели одинаковое значение Rf.

Обнаружение кветиапина в извлечениях с помощью

ВЭЖХ. Использовали хроматограф «Милихром А-02» производства ЗАО «Эконова». Условия проведения анализа: хроматографическая колонка размером 2х75 мм, заполненная обращенно-фазовым сорбентом «Pronto Sil 120-5C-18 AQ»; подвижная фаза: элюент А - 2%-ный раствор трифторуксусной кислоты, элюент Б -ацетонитрил; скорость подачи подвижной фазы - 100 мкл/мин.; аналитическая длина волны 290 нм; температура термостата 35 °С; градиентный режим от 10% элюента Б до 45% за 1 мин.; объем вводимой пробы - 15 мкл.

Обнаружение кветиапина методом ГЖХ. Для анализа использовали прибор «Кристалл 2000М» производства ЗАО СКБ «Хроматэк» г. Йошкар-Ола. Выбранные условия анализа: капиллярная колонка НР-5 с неполярной неподвижной жидкой фазой (5%-ный дифенил и 95%-ный диметил поли-силоксан); детектор ПИД - 290 °С, испаритель - 290 °С, колонка - 220 °С; время хроматографирования - 10 мин.; расход газов: азот - 2,21 мл/мин., водород - 25 мл/мин.; воздух - 200 мл/мин., коэффициент деления газа-носителя - 1:5; объемная скорость потока газа, проходящего через колонку с учетом коэффициента деления, - 1,157.

Обнаружение кветиапина с помощью УФ - спектрофо-тометрии. В спектре поглощения, снятом в диапазоне 220320 нм, кветиапин - «стандарт» и кветиапин, выделенный из исследуемых биологических объектов, четких максимумов не обнаруживает, поэтому нами была рассчитана 2-я производная по всему спектру для выяснения положения максимума светопоглощения.

Количественное определение кветиапина, выделенного из биологических объектов, проводили методом ВЭЖХ в описанных выше условиях. В качестве стандартного раствора использовали 0,1-0,8%-ный раствор кветиапина в 96%-ном спирте этиловом.

Расчет содержания проводили по формуле:

S х С х V

х=^сп1-с^-х 100

S X а

ст.

где:

S S - площади пиков кветиапина (длина волны детектирования 290 нм) на хроматограмме экстракта из модельной смеси и на хроматограмме стандартного раствора препарата;

С - концентрация стандартного раствора кветиапина, мг/мл;

а - количество кветиапина в модельной смеси, мг;

V - объем 96%-ного спирта этилового, взятого для растворения сухого остатка после испарения экстракта из объекта.

Результаты и обсуждение. Полученные данные показывают, что методы изолирования кветиапина из биологических объектов позволяют выделить от 57,7 до 80,8% содержащегося в них препарата.

При обнаружении кветиапина методом ТСХ можно использовать пластинки типа «^огЬШ» или «Силуфол УФ-254». На пластинках типа <^огЬШ» обнаруживаются четкие пятна кветиапина с Rf 0,65-0,68 или 0,69-0,73 в зависимости от выбранной системы растворителей. На

Токсикологический вестник №5 (122)

пластинках «Силуфол УФ-254» значения Rf находятся в пределах 0,51-0,54 (система растворителей: «хлороформ -ацетон - раствор 25%-ного аммиака») и 0,56-0,58, 65-0,68 (система растворителей: «диоксан - хлороформ - ацетон - раствор 25%-ного аммиака»). Нижний предел обнаружения кветиапина в пробе с помощью ТСХ составляет 6 мкг.

В эксперименте показано, что метод ВЭЖХ позволяет обнаружить кветиапин по времени удерживания 10,8611,92 мин., которое совпадает для кветиапина - «стандарта» и для кветиапина, выделенного из различных биологических объектов. Метод можно считать специфичным, так как в контрольных опытах пики с таким же временем удерживания не обнаружены.

С помощью ГЖХ кветиапина «стандарт» обнаруживает 2 пика со временем удерживания 5,4 ± 0,1 и 8,1 ± 0,2 мин. На хроматограммах извлечений из биологических объектов обнаруживаются такие же 2 пика. Следует отметить, что в некоторых случаях (в извлечениях из печени) второй пик бывает асимметричным.

Применение метода УФ-спектрофотометрии для обнаружения кветиапина ограничивается тем, что его спектр не имеет явно выраженных полос поглощения, особенно при наличии «фонового» поглощения при исследовании извлечений из биологических объектов. Использование второй производной от спектра поглощения позволяет значительно снизить влияние эндогенных соединений, и на графике четко выявляются максимумы при 250 ± 2 нм и 290 ± 2 нм. Однако расчет второй производной требует проведения дополнительной обработки спектров. Этим методом можно обнаружить 10,9 мкг кветиапина в 1 мл исследуемого раствора.

Для количественного определения кветиапина, выделенного из биологических объектов, рекомендован метод ВЭЖХ. Полученные результаты анализа и их статистическая обработка приведены в таблице.

Таблица

Результаты количественного определения кветиапина в биологических объектах

Объект анализа X ±8-х-х1а,к Площадь* ^г П1 X ±8^а,к — Выде-----*

Кветиапин - «стандарт» 11,23±0,23 253,0±10,1 3/4

Моча 10,86±0,37 204,6±15,5 80,8±2,5%

Кровь 11,23±0,25 183,3±12,1 72,4±3,7%

Печень 11,92±0,61 149,0±12,3 58,9±4,1%

Почки 11,36±0,13 146,4±14,1 57,7±5,9%

* Среднее из 6 опытов.

Приведенные данные показывают, что методика определения позволяет получить хорошо воспроизводимые результаты.

сентя брь

- октябрь 201 3

Заключение. В результате проведенных исследований разработаны методики изолирования кветиапина из биологических объектов (крови, мочи, печени, почек). Для обнаружения кветиапина предложены методы ТСХ, ВЭЖХ и ГЖХ. Метод УФ-спектрофотометрии можно использовать после расчета второй производной от спектра поглощения с целью выявления максимумов и снижения влияния «фонового» поглощения, создаваемого за счет эндогенных со-

единений. Для количественного определения кветиапина, выделенного из биологических объектов, рекомендован метод ВЭЖХ. С помощью разработанных методик, в случае отравления, из мочи можно выделить 80,8 ± 2,5% , из крови - 72,4 ± 3,7%, из печени - 58,9 ± 4,1%, из почек - 57,7 ± 5,9% кветиапина.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. МашковскийМ.Д. Лекарственные средства. 15-е изд., М.: ООО «Издательство Новая Волна»; 2005.

2. Регистр лекарственных средств

России РЛС., вып.19. М.: РЛС -МЕДИА:2010.

3. Гаврилова С. И., Селезнева Н.Д., Калын Я.Б., Колыхалов И.В. Сероквель в лечении и психотических и поведенческих симптомов болезни Альцгеймера. Психиатрия

и психофармакотерапия. 2002; 6: 218-221.

4. Capuano А., Ruggiero S., Vestini F., Ianniello B., Rafaniello C., Rossi F, Mucci A. Survival from coma induced by an intentional 36-g overdose of extended-release quetiapine. Drug and Che mical

Toxicology, 2011 October, Vol. 34, (4): 475-477.

5. HunfeldN.G.M., Westerman E.M., Boswijk DJ., de Haas J. AM., van Putten M.J.AM., Touw DJ. Quetiapine in Overdosage: A Clinical and Pharmacokinetic Analysis of 14 Cases. Therapeutic Drug Monitoring: 2006, April. Vol. 28, Issue 2: 185-189.

6. Parker D.R., Mclntyre IM. Case studies of postmortem quetiapine: therapeutic or toxic concentrations? J. Anal. Toxicol, 2005, Jul-Auq; 29 (5): 407-412.

7. Surendra K Mattoo, Ruchita Shah, R Rajagopal, Partha Sarathy, Biswas, Shubh Mohan Singh. Quetiapine Relatively safe in overdose? Case Report,

2009. Vol. 51, Issue 2: 139-140.

8. Wise S., Jenkins A.J. Disposition of quetiapine in bioloqical specimens from postmortem cases. J. Forensic Sci, 2005 Jan, 50(1): 209-214.

9. Клеено В.А., Исакова В.Д. Химико-токсикологический анализ сероквеля: Материалы научно-практической конференции. 2008, 5-6 июня. Санкт-Петербург ГУЗ, 2008.

10. Мельник А.А., Григорьев А.М., Азарова Л.В. Определение кветиапина, его производных и метаболитов методами газожидкостной хромато-масспектрометрии и высокоэффективной жидкостной хроматографии в биологических образцах. Сорбционные и

хроматографические процессы. 2010; 10., вып.1: 35-46.

11. Мингазов А.А. Случай смерти от отравления кветиапином. Проблемы экспертизы в медицине. Научно-практический журнал. 2007; т. 7, (3): 62-63.

12. LanqmanL.J., KaliciakH.A., Carlyle. Fatal overdoses associated with quetiapine. J.Anal. Toxicol, 2004, Sep, 28 (6): 520-525.

13. Detection and identification of atypical quetiapine metabolite in urine. Central European Journal of Medicine 2008 September, Vol. 3, Issue 3: 327331. Avaible at: http://link.springer.com/ article/10.2478%2Fs11536-008-0015-0.

T.Kh. Vergeychik, V.A. Linnikova, G.B. Gus'kova Chemical-toxicological analysis of quetiapine in biological objects

Pyatigorsk Medical-Pharmaceutical Institute, Branch of the State Budget Educational Establishment of Higher Professional Education «Volgograd State Medical University» , RF Ministry of Health. 357532, Pyatigorsk

Quetiapine Fumarate is an anti-psychotic neuroleptic used to treat schizophrenia with productive and negative symptomatology. Cases of intoxications with casual and intentional overdoses of quetiapine are described. Methodologies for quetiapine isolation in urine, blood, liver, kidneys are developed for chemical-toxicological investigation of biological objects. It was shown that TLC, HLPC, GLC methods may be used to detect quetiapine.

UV spectrum does not have characteristic absorption maxima and therefore it is necessary to calculate the second derivative of the spectral curve to find out positions of maximum light absorbance and reduction of influence of endogenic compounds extracted from biological objects . The HLPC method is proposed for a quantitative determination of quetiapine. Thanks to methods developed, it is possible to detect and determine the amount of quetiapine in relation to the given dose in urine 80.8±2.5% , in blood 72.4 ±3.7%, in liver 58.9±4.1%, in kidneys 57.7±3.9%. The methods are suggested for the purposes of forensic chemistry. Key words: quetiapine fumarate. Intoxications, analysis

Переработанный материал поступил в редакцию 28.05.2013 г