CC BY
26
УДК 544.723.232
Исследование сорбции бензимидазолов методом ВЭЖХ на модифицированных силикагелях и сверхсшитом полистироле
А. А. Ядрова, Р. В. Шафигулин, А. В. Буланова
Ядрова Анастасия Александровна, аспирант кафедры физической химии и хроматографии, Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева, [email protected]
Шафигулин Роман Владимирович, кандидат химических наук, доцент кафедры физической химии и хроматографии, Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева, [email protected]
Буланова Анджела Владимировна, доктор химических наук, профессор кафедры физической химии и хроматографии, Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева, [email protected]
Одной из приоритетных задач, стоящих перед фармацевтической промышленностью, являются производство качественной, эффективной и безопасной фармацевтической продукции и импортоза-мещение лекарственных препаратов. Бензимидазол и его производные являются активными веществами многих лекарственных препаратов благодаря широкому спектру проявляемой ими фармакологической активности. В настоящей работе изучена сорбция впервые синтезированных производных бензимидазола из жидких сред. Наиболее подходящим методом, применяемым для анализа биологически активных веществ, в частности лекарственных препаратов, является обращенно-фазовая высокоэффективная жидкостная хроматография (ОФ ВЭЖХ). В работе рассчитаны термодинамические характеристики сорбции бензимидазола и его впервые синтезированных 14 производных из водно-ацето-нитрильных растворов на гексадецил- и октадецилсиликагелях, а также на сверхсшитом полистироле (СПС). Рассчитаны энтальпии и энтропийные составляющие сорбции. Изучено влияние состава и природы органического модификатора на термодинамические характеристики сорбции бензимидазолов. Ключевые слова: бензимидазолы, сорбция биологически активных соединений, ВЭЖХ, сверхсшитый полистирол (СПС), модифицированные силикагели.
Поступила в редакцию: 02.12.2019 / Принята: 26.02.2020 / Опубликована: 31.08.2020
Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution License (CC-BY 4.0)
DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2020-20-2-275-283
Введение
Одной из приоритетных задач, стоящих перед фармацевтической промышленностью, являются производство качественной, эффективной и безопасной фармацевтической продукции и импорто-замещение лекарственных препаратов [1]. В связи
с этим растет интерес к поиску биологически активных соединений для создания новых или модернизации имеющихся лекарственных препаратов [2-4], поэтому важной задачей химиков является изучение физико-химических свойств, в частности сорбции из жидких растворов, впервые синтезированных биологически активных соединений (БАС) [5-6].
Исследование процессов сорбции БАС и приоритетное извлечение их из смесей, в том числе из биологических жидкостей, позволяет изучать фармакокинетику вещества, осуществлять его идентификацию для контроля качества субстанций и лекарственных препаратов в целях предотвращения оборота фальсифицированной, контра -фактной и субстандартной продукции [7-9].
Наиболее подходящим методом, применяемым для исследования сорбции лекарственных препаратов из жидких сред, является обращен-но-фазовая высокоэффективная жидкостная хроматография (ОФ ВЭЖХ) [10]. Модифицированные силикагели и сверхсшитые полистиролы (СПС) зарекомендовали себя как эффективные, недорогие и химически инертные сорбенты для исследования лекарственных препаратов и их смесей методом ОФ ВЭЖХ [11, 12]. Лекарственные средства на основе бензимидазола и его производных распространены в современной фармацевтике, так как проявляют разную фармакологическую активность [13], поэтому была изучена сорбция впервые синтезированных бензимидазолов в условиях ОФ ВЭЖХ на модифицированных силикагелях и СПС, который применяется в качестве энтеросорбента в медицине [14]. Важным моментом при изучении сорбции соединений является исследование взаимосвязи «структура - свойство», позволяющее выявить влияние структуры соединения на его сорбци-онные характеристики и, следовательно, подбирать оптимальные условия для приоритетного извлечения исследуемых соединений из жидких растворов [15, 16]. Целью настоящей работы явилось изучение сорбции впервые синтезированных биологически активных производных бензимидазола из водно-органических растворов на октадецилсиликагеле, гексадецилсиликагеле и СПС методом ОФ ВЭЖХ.
Материалы и методы
Исследование проводили на микроколоночном жидкостном хроматографе «Милихром А-02» с УФ-спектрофотометрическим детектором. Детектирование осуществляли при длинах волн 210, 254 и 300 нм. В качестве элюентов были использованы водно-ацетонитрильные растворы разного количественного состава. Диапазон концентраций органического модификатора в подвижной фазе подбирался для каждого из исследуемых сорбентов в соответствии с особенностью их взаимодействия с сорбатами. Температуру колонок варьировали от 35 до 75° С (±0.3° С), с шагом в 10° С. Элюирование осуществляли в изократиче-ском режиме; перед каждым анализом колонки регенерировали в течение 15 мин и термостатиро-вали в твердотельном электрическом термостате.
Исследование проводили в линейной области изотермы сорбции, используя сильно разбавленные растворы бензимидазолов. В качестве неполярных сорбентов были использованы: октадецилсиликагель Рго^оБИ 120-5-С18 AQ(Сl8), удельная площадь поверхности сорбента - 300 м2/г; гексадецилсиликагель Диасфер (С^); монодисперсный сверхсшитый полистирол (СПС) со степенью сшивки 150%: размер частиц 3.2 мкм, удельная площадь поверхности - 1000 м2/г.
Объектами настоящего исследования являлись бензимидазол и 14 впервые синтезированных его производных. Чистота и структура рассматриваемых соединений были подтверждены ТСХ, ИК и 13С ЯМР-спектроскопией (таблица).
Структуры исследуемых биологически активных соединений The structures of the biologically active compounds under study
№ Сорбат / Sórbate Структура / Structure № Сорбат / Sórbate Структура / Structure
1 Бензимидазол Ос) 8 1 -Бензилбензимидазол g-srO
2 1-Гидроксиметил-бензимидазол 9 1-(4-Бензилоксибензил) бензимидазол
3 [(2-Метил-1Н- бензимидазол-1-ил)метил] фенол НО—Х^З^Нг"^^ 10 2-Аминобензимидазол ai^
4 2-[(2-Метил-1Н- бензимидазол-1-ил)метил] фенол 11 2-[(4,6-Динитро бензимидазол-1-ил) метил] фенол
5 4-[(1 Н-Бензимидазол-1-ил)метил]фенол 12 4-[(2-Бензил-бензимидазол-1-ил)метил] фенол
6 2-Гидроксиметилбензи-мидазол l-V'v 13 2-[(2-Бензил-бензимидазол-1-ил)метил] фенол CUX>
14 1-Гидроксиметил- 2-фенилметил-1 Н-бензимидазол ^t0
7 2-Бензилбензимидазол IQ?rO 15 2-Бензил-1-(3- фенилпропил)-1Н- бензимидазол
Результаты и их обсуждение
Термодинамические особенности сорбции бензимидазолов
Для расчета термодинамических характеристик использовали температурную зависимость фактора удерживания. В небольшом интервале рабочих температур зависимость lnk от 1/Т линейна и можно использовать следующее выражение для расчета стандартных термодинамических характеристик [17]:
АН0 AS0 АН0 In к = - -^г- + + 1пф =--+ А, (1)
RT
R
RT
где АИ° и ASo - изменение стандартной энтальпии и энтропии процесса перехода сорбата из водно-ацетонитрильного раствора в фазу сорбента; ф - фазовое отношение хроматографической колонки, равное отношению объема сорбционной фазы к свободному объему колонки (ф = ¥/¥м); ч
А = ——I- lnфJ - энтропийная составляющая
процесса (величина, пропорциональная величине изменения стандартной энтропии). Погрешность расчета факторов удерживания не превышала 3%, а термодинамических величин - 5%.
Значения изменений стандартных энтальпий при переходе сорбата из объемной фазы в поверхностный слой сорбента невысокие (не превышают 20 кДж/моль). Это, очевидно, связано с сольватационными эффектами в элю-енте и в поверхностном слое сорбента, а также с конкурентной сорбцией бензимидазолов и компонентов подвижной фазы. Рассчитанная величина энтальпии сорбции представляет собой суммарную теплоту всех этих процессов.
Сравнительные диаграммы изменений стандартных энтальпий сорбции для исследуемых производных бензимидазола в системах « водно-ацетонитрильный элюент - октадецилсилика-гель», «водно-ацетонитрильный элюент - гек-садецилсиликагель» и « водно-ацетонитрильный элюент - СПС» представлены на рис. 1.
25
20
£ 15 о
110 CI
5 5
О
X
0
С18 С16
СПС
123456789 101112131415 Название бензимидазола / Benzimidazole
а/а
20
15
•С
о
CI
*
о
X
<
10
5
0
20
15
•С
Ü 10
Is
ci
5 5
о
х
<
1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415 Название бензимидазола / Benzimidazole
б/b
■ С18
■ С16
■ СПС
123456789 101112131415 Название бензимидазола / Benzimidazole
в/c
Рис. 1. Сравнительные диаграммы значений энтальпий сорбции для исследуемых производных бензимидазола в системах «водно-ацетонитрильный элюент - октадецилсиликагель», «водно-ацетонитрильный элюент - гексадецилсиликагель» и «водно-ацетонитрильный элюент - СПС» при содержании органического модификатора 55 об.% (а), 65 об.% (б) и
75 об.% (в) (цвет online)
Fig. 1. Comparative diagrams of enthalpy sorption for the studied derivatives of benzimidazole in "water-acetonitrile eluent -octadecyl silica gel", "water-acetonitrile eluent - hexadecyl silica gel" and "water-acetonitrile eluent - HCP" systems with 55 vol. % (a), 65 vol. % (b) and 75% vol. (c) content of organic modifier (color online)
0
Из представленных на рис. 1 диаграмм следует, что для бензимидазолов № 3, 4, 6, 10 и 12 (см. таблицу) значения энтальпий выше на гексадецилсиликагеле. Это говорит о большей сорбционной способности системы «водно-аце-тонитрильный раствор - гексадецилсиликагель» по сравнению с системой «водно-ацетонит-рильный раствор - октадецилсиликагель» для этих объемных соединений. Для производных бензимидазола, характеризующихся большими объемами и имеющих в своей структуре гидрофобные заместители значения энтальпий в системе «водно-ацетонитрильный раствор -сверхсшитый полистирол (СПС)» больше, чем в системах с октадецил- и гексадецилсиликагелем. Исключением является соединение № 14, энтальпия сорбции которого ниже, чем в системах с модифицированными силикагелями. Вероятно, это связано с наличием гидроксиметиленовой группы в структуре соединения, способной вступать в специфическое взаимодействие с подвижной фазой.
Основным типом межмолекулярного взаимодействия при сорбции сорбатов на сильно гидрофобных неполярных сорбентах из полярного водно-ацетонитрильного раствора являются дисперсионные взаимодействия. Таким образом, можно предположить, что для изучаемых бензи-мидазолов физико-химические закономерности процесса при сорбции схожи и должна существовать линейная корреляционная термодинамическая зависимость между энтальпией и энтропией, описываемая уравнением
ДЯ° = |ЗД5 + , (2)
где в - температура компенсации, Дбр - изменение свободной энергии взаимодействия при температуре р. В настоящей работе была рассчитана величина А, являющаяся вторым слагаемым в уравнении (1). Зависимость между энтальпией сорбции и величиной А представлена на рис. 2.
В системах «гексадецилсиликагель - вод-но-ацетонитрильный раствор» прослеживается энтальпийно-энтропийная компенсация. Это, по-видимому, связано с тем, что роль гидрофобного эффекта в этой системе снижена и определяющими являются специфические взаимодействия в объемной фазе. Для системы с гидрофобным октадецилсиликагелем термодинамическая компенсация несколько нарушается на фазе с большим содержанием воды.
В системе «СПС - водно-ацетонитрильный раствор» на всех компенсационных диаграммах можно выделить несколько групп сорбатов, что особенно прослеживается с увеличением со-
держания воды в элюенте. Первая группа представляет собой бензимидазол и его производные, молекулы которых характеризуются небольшими объемами и содержат в своей структуре гидрофильные амино- и гидроксиметиленовые заместители (сорбаты № 1, 2 и 10). Бензимидазол, в структуре которого содержится две нитрогруппы (сорбат № 11), характеризуется высокими значениями энтальпии и энтропийной составляющей. Это, очевидно, связано с тем, что нитрогруппы, могут специфически взаимодействовать с ароматическими структурами сетки сверхсшитого полистирола. Отдельную группу на рис. 2 представляют производные бензимидазола, содержащие объемные гидрофобные заместители (сорбаты № 8, 12, 13, 14 и 15), характеризующиеся промежуточными значениями энтальпий.
Таким образом, из рис 2. следует, что сорбция исследуемых бензимидазолов на СПС протекает по различным механизмам в зависимости от природы функциональных групп в молекулах сорбатов.
Влияние состава элюента на сорбцию бензимидазолов
Изучена взаимосвязь концентрации органического модификатора в элюенте и факторов удерживания в рамках модели Снайдера - Со-чевинского. Зависимости в соответствующих координатах для исследуемых ВЭЖХ-систем представлены на рис. 3.
Коэффициенты детерминации уравнений Снайдера - Сочевинского достаточно высокие, что указывает на возможность применения этой модели для описания сорбции изучаемых бензи-мидазолов в системах «водно-ацетонитрильный раствор - октадецилсиликагель», «водно-ацето-нитрильный раствор - гексадецилсиликагель» и «водно-ацетонитрильный раствор - СПС» в используемом концентрационном интервале органического модификатора (45-85 об%).
Тем не менее из графиков (см. рис. 3) следует, что модель Снайдера - Сочевинского не выполняется для сорбатов №№ 1, 2 и 4 в системе «водно-ацетонитрильный раствор - СПС». Эти соединения характеризуются наименьшими объемами и содержат в своей структуре амино- и гидроксиметиленовые заместители, усиливающие специфические взаимодействия молекул сорбатов с подвижной фазой. Линейность нарушается при переходе от 75%-го содержания ацетонитрила к 85%-му. Это выражается в росте удерживания рассматриваемых соединений с увеличением содержания органического модификатора, что не совсем типично для ОФ ВЭЖХ. По-видимому, это связано с тем, что при
25
20
¡315
о
8
5 7 6
12 13 2 11
10
4
3
4
|A|
а /а
20
18
16
14
¡212 о 14
|10 N 13 *
8 8 6
О К 6 5 12
< 4 2 1 10
2 11
0
4
|A|
а'/а'
4
16 14 12
Й10
о S
8
«
Л 6
о
к
<1 4
13
15
Л.
12
10 •
14
11 3
1
-
о
S «
16 14 12 10 8
я
< 4 2 0
12
13 7
8 3 5 •
10
14
2 11
|A|
б/b
|A|
б'/b'
14
12 13
•
10 • 1
8
Л Q ч 8 •
о
il 6 15 14
« 2
и
ËÎ 4 1
Я < 10е
2 •
0
|A|
в/c
11
14 12
л 10 Ц
о
s
8
5
я 6
10
14
2,5
12 8 •
• 15 •
2
|A|
в'/c'
13
1
11
3,5
Рис. 2. Энтальпийно-энтропийные компенсации процесса сорбции бензимидазолов из водно-ацетонитрильных растворов (а, б, в) CH3CN /вода - 55/45 и (а', б', в) CH3CN /вода - 75/25 об.%на С16 (а, а'), С18 (б, б') и СПС (в, в) Fig. 2. Enthalpy-entropy compensation of the benzimidazoles sorption process from water-acetonitrile solutions (a, b, c) CH3CN / H2O - 55/45 vol. % and (a', b', c) CH3CN /^O - 75/25 vol. % on C16 (a, a) C18 (b, b') and HCP (c, c')
3
7
5
0
8
0
8
9
1
2
5
8
6
6
6
M
о
0,7
0,6 А
0,5 0,4 А i А ▲
0,3 i
0,2 0,1 Ж ■ ■ X 1
0 -0,1 Ï К ♦ ■ ♦
-0,2
-0,3 1
-0,5
-0,4
-0,3 logXm
X +
Ж
I
♦
-0,2
♦ 1 ■ 2
Х3
▲ 4 Ж5
6 + 7 8
-10 ♦ 11 ■ 12
▲ 13
-0,1
а /а
б/b
1,2 1
0,8 0,6 0,4 0,2 0
-0,6
8
Л Х11
■ ■ 12
* Л ■ Д13 014
® * А Ж9
® ® А 5 ®
-0,5 -0,4 -0,3 logXm -0,2 -0,1
м
g o
в/c
0
-0,05 -0,1 -0,15 -0,2 -0,25 -0,3 -0,35
-0,6
-0,4
-0,2
logXm
• 1 □2
▲ 10
Рис. 3. Зависимости между фактором удерживания и объемной долей ацетонитрила в элюенте для исследуемых производных бензимидазола на октадецилсиликагеле (а) с18, гексадецилсиликагеле (б) и СПС (в) Fig. 3. Dependences between retention factor and volumetric fraction of acetonitrile in the eluent for benzimidazole derivatives under study on octadecyl silicagel (a) с18, hexadecyl silicagel (b) с16 and HCP (c)
0
0
высоком содержании ацетонитрила трехмерная структура СПС будет иметь такую конформа-цию, при которой маленькие молекулы будут сильнее проникать в «поры» сорбента, при этом взаимодействие с ароматическими фрагментами сверхсшитого полистирола будет увеличиваться.
На рис. 4 представлена сравнительная диаграмма угловых коэффициентов уравнения Снайдера - Сочевинского для изучаемых бензи-мидазолов в трех исследуемых ВЭЖХ-системах.
Сравнивая угловые коэффициенты (п) уравнений Снайдера - Сочевинского для исследуемых бензимидазолов в системах с тремя сорбентами, можно видеть, что система «водно-аце-тонитрильный раствор - октадецилсиликагель»
характеризуется их наибольшими значениями. Это указывает на то, что в этой системе одна молекула бензимидазола вытесняет большее число молекул органического модификатора с поверхности октадецилсиликагеля.
Заключение
Изучены общие закономерности сорбции впервые синтезированных производных бензимидазола в системах «октадецилсилика-гель - водно-ацетонитрильный раствор», «гек-садецилсиликагель - водно-ацетонитрильный раствор» и «сверхсшитый полистирол - вод-но-ацетонитрильный раствор». Рассчитаны величины изменения энтальпии и энтропийные
Название бензимидазола benzimidazole
Рис. 4. Сравнительная диграмма угловых коэффициентов уравнений Снайдера - Сочевинского для исследуемых бензимидазолов в системах «водно-ацетонитрильный раствор -октадецилсиликагель», «водно-ацетонитрильный раствор - гексадецилсиликагель» и
«водно-ацетонитрильный раствор - СПС» (цвет online) Fig. 4. Comparative diagram of slope ratios of the Snyder - Soczewinski equations for the benzimidazoles under study in "water-acetonitrile solution - octadecyl silica gel", "water-acetonitrile solution - hexadecyl silica gel" and "water-acetonitrile solution - HCP" systems
(color online)
составляющие процесса сорбции в исследуемых ВЭЖХ-системах. Показано, что при сорбции бензимидазолов из водно-ацетонитрильных растворов сильное влияние оказывают сольва-тационные эффекты в объеме водно-органического раствора и величины энтальпий для всех исследуемых бензимидазолов не превышают 20 кДж/моль.
Показано, что в системе «гексадецилси-ликагель - водно-ацетонитрильный раствор» наблюдается энтальпийно-энтропийная компенсация процесса сорбции во всем диапазоне исследуемых концентраций органического модификатора, а в системе «октадецилсилика-гель - водно-ацетонитрильный раствор» энталь-пийно-энтропийная компенсация реализуется только в системах с большим содержанием аце-тонитрила в подвижной фазе. Из компенсационной зависимости для системы « сверхсшитый полистирол - водно-ацетонитрильный раствор» следует, что процессы сорбции исследуемых бензимидазолов на сверсшитом полистироле протекают с различными механизмами.
Изучено влияние состава элюента на термодинамические характеристики сорбции бензимидазолов. Выявлено, что система « октадецилсиликагель - водно-ацетонитрильный раствор»
характеризуется наибольшей сорбционной способностью по отношению к исследуемым производным бензимидазола.
Благодарности
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (аспирантский грант № 19-33-90208).
Список литературы
1. Стратегия развития фармацевтической промышленности Российской Федерации на период до 2030 года в соответствии с указом Президента Российской Федерации от 7 мая 2018 года «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» // Государственная автоматизированная информационная система «Управление». Общественное обсуждение проектов [Электронный ресурс]. URL: http://gasu.gov.ru/stratpassport (дата обращения: 02.09.2019).
2. Газизова А. Ф, Курбатов Е. Р., Рудакова И. П., Курбатова A. A., Зверева Е. В., Бобылева A. A., Фокин Ю. В. Поиск биологически активных соединений в ряду гидразонов NH-бензоил-б-йодантраниловой кислоты // Биомедицина. 2018. № 3. С. 35-45.
3. Кодониди И. П., Новиков О. О., Кулешова С. А., Рябу-хинЮ. И., Шатохин С. С., Ивченко А. В., КодонидиМ. И., Жилина О. М. Синтез новых N-гидроксифенильных
и толильных производных пиримидин-4(Н)-она, обладающих противовоспалительной активностью // Фармация и фармакология. 2017. № 5 (6). С. 556-567. DOI:10.19163/2307-9266-2017-5-6-556-567
4. Матюшин А. А., Нестерова О. В., Маланова О. А., Попков В. А. Перспективы использования в фармации растительного сырья, содержащего алкилами-ды // Медико-фармацевтический журнал «Пульс». 2017. Т. 19, № 1. С.123-128. DOI: 10.26787/nydha-2226-7425-2017-19-1-123-128
5. Боровский Б. В., Коваль Н. О., Компанцев В. А., Кодониди Я. П. Изучение показателей чистоты нового биологически активного соединения ПМФИ-195 // Вестник науки и образования. 2019. № 1 (55), ч. 2. С. 82-85.
6. СаидовН. Д., Малкова Т. Л., Булгакова Е. А. Изучение экстракции мономекаина из водных растворов // Инновационная наука. 2019. № 7-8. С. 124-125.
7. Бондарев А. В., Жилякова Е. Т. Использование сорб-ционных процессов в технологии систем доставки лекарственных веществ // Фармация и фармакология. 2019. Т. 7, № 1. С. 4-12. D0I: 10.19163/2307-9266-20197-1-4-12
8. Волокитина Д. С., Озеров А. А., Лазарян Д. С., Во-локитин С. В. Разработка и валидация спектрофо-тометрической методики количественного определения субстанции нового биологически активного соединения производного хиназолин-4(3Н)-она // Вестник ВолгГМУ 2017. Вып. 2 (62). С. 35-38. DOI: 10.19163/1994-9480-2017-2(62)-84-35-38
9. Тринеева О. В., Халахакун А. Д., Сливкин А. И. Разработка и валидация методик спектрофотометрического количественного определения терпено-индольных алкалоидов (на примере винкристина сульфата и винбластина сульфата) // Науч. ведомости Белгород. гос. ун-та. Сер. Медицина. Фармация. 2018. Т. 41, № 4. С. 687-702. DOI: 10.18413/2075-4728-2018-41-4-687-702
10. Kazakevich Y., Lobrutto R. HPLC for Pharmaceutical Scientists. New Jersey : John Wiley, 2007. 1135 p.
11. Woll S., Schiller S., Bachran Ch., Lee Kim Swee,
Scherlie R. Pentaglycine lipid derivates - rp-HPLC analytics for bioorthogonal anchor molecules in targeted, multiple-composite liposomal drug delivery systems // International Journal of Pharmaceutics. 2018. Vol. 547, iss. 1-2. P. 602-610. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2018.05.052
12. Попов А. Ю., Блинникова З. К., Цюрупа М. П., Даван-ков В. А. Синтез и адсорбционные свойства сорбентов ограниченного доступа на базе сверхсшитого полистирола // Сорбционные и хроматографические процессы. 2017. Т. 17, № 2. С. 183-190. DOI: 10.17308/ sorpchrom.2017.17/369
13. Смирнова Л. А., Спасов А. А., Ращенко А. И., Сучков Е. А., Рябуха А. Ф., Кузнецов К. А. Особенности пробоподготовки для метода высокоэффективной жидкостной хроматографии количественного определения малорастворимых соединений // Волгогр. науч.-мед. журн. 2013. Т. 2. С. 9-15.
14. Морозов А. С., Копицына М. Н., Бессонов И. В., Карелина Н. В., Нуждина А. В., Саркисов И. Ю., Павлова Л. А., ЦюрупаМ. П., Блинникова З. К., ДаванковВ. А. Селективный сорбент для удаления из крови бактериальных эндотоксинов // Журн. физ. химии. 2016. Т. 90, № 12. С. 1876-1882. DOI: 10.7868/S0044453716120165
15. Жердев В. П., Колыванов Г. Б., Литвин А. А., Бочков П. О., Грибакина О. Г., Шевченко Р. В., Тарасюк А. В., Гуда-шева Т. А. Фармакокинетика дипептидного миметика BDNF ГСБ-106 у крыс // Фармакокинетика и фарма-кодинамика. 2019. № 1. С. 37-43. DOI: 10.24411/25877836-2019-10038
16. Ядрова А. А., Шафигулин Р. В., Буланова А. В., Голов А. А., БелоусоваЗ. П. Изучение сорбции некоторых бензимидазолов на октадецилсиликагеле из водно-ацетонитрильных растворов методом жидкостной хроматографии // Журнал физ. химии. 2018. Т. 92, № 8. С. 1296-1307. DOI: 10.7868/S0044453718080150
17. Pietrogrande M. C., Benvenuti A., Dondi F. Temperature effect on HPLC retention of pcbs on porous graphitic carbon // Chromatographia. 2000. Vol. 51, iss. 3-4. P. 193-198. DOI: 10.1007/BF02490564
Образец для цитирования:
Ядрова А. А., Шафигулин Р. В., Буланова А. В. Исследование сорбции бензимидазолов методом ВЭЖХ на модифицированных силикагелях и сверхсшитом полистироле // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2020. Т. 20, вып. 3. С. 275-283. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2020-20-3-275-283
The Investigation of Benzimidazoles' Sorption on Modified Silicagels and Hypercrosslinked Polystyrene by HPLC
A. A. Yadrova, R. V. Shafigulin, A. V. Bulanova
Anastasiya A. Yadrova, https://orcid.org/0000-0001-5924-899X, Samara University, 14 Moskovskoye shosse, Samara 443086, Russia, [email protected]
Roman V. Shafigulin, https://orcid.org/0000-0001-9981-1249, Samara University, 14 Moskovskoye shosse, Samara 443086, Russia, [email protected]
Andzhela V. Bulanova, https://orcid.org/0000-0001-6243-8444, Samara University, 14 Moskovskoye shosse, Samara 443086, Russia, [email protected]
The production of good-quality, effective and harmless pharmaceutical products and import substitution of drugs are of top priority for the pharmaceutical industry. Benzimidazole and its derivatives are active substances of many drugs due to the wide range of their pharmacological activity. In the article under consideration the sorption of the newly synthesized benzimidazole's derivatives from liquids media was studied. Reverse phase high performance liquid chromatography (RP HPLC) is the most appropriate method used for the analysis of biologically active substances, particularly drugs. The thermodynamic characteristics of benzimidazole sorption and its newly synthesized 14 derivatives from water-acetonitrile solutions on hexadecyl and octade-cyl silicagels, as well as on hypercrosslinked polystyrene (HCL), were calculated. The enthalpies and entropy components of sorption were calculated. The effect of the composition of the organic modifier on thermodynamic characteristics of benzimidazole sorption was studied.
Keywords: benzimidazoles, sorption of biologically active compounds, HPLC, hypercrosslinked polystyrene (HCP), modified silica gels.
Received: 02.12.2019 / Accepted: 26.02.2020 / Published: 31.08.2020 This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution License (CC-BY 4.0)
Acknowledgements: This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (postgraduate student's grant No. 19-33-90208).
References
1. Strategiya razvitiya farmatsevticheskoy promyshlennosti Rossiyskoy Federatsii na period do 2030 goda v sootvet-stvii s ukazom Prezidenta Rossiyskoy Federatsii ot 7 maya 2018 goda «O natsional'nykh tselyakh i strategicheskikh zadachakh razvitiya Rossiyskoy Federatsii na period do 2024 goda» [Strategy of development of pharmaceutical industry of the Russian Federation for the period till 2030 in accordance with the decree of the President of the Russian Federation from May 7, 2018 "On the national goals and strategic objectives development of the Russian Federation for the period up to 2024"]. State Automated Information System "Management", Public discussion of projects. [Electronic resource]. Available at: http://gasu. gov.ru/stratpassport (accessed 2 September 2019).
2. Gazizova A. F., Kurbatov E. R., Rudakova I. P., Kurbato-vaA. A., Zvereva E. V., BobylevaA. A., Fokin Y. V. Search for biologically active compounds in a series of hydrasons ofNH-benzoyl-5-iodoantranylic acid. Biomedicine, 2018, no. 3, pp. 35-44 (in Russian).
3. Kodonidi I. P., Novikov O. O., Kuleshova S. A., Rjabu-khin J. I., Shatokhin S. S., Ivchenko A. V., Kodonidi M. I., Zhilina O. M. Synthesis of new N-hydroxyphenyl and tolyl derivatives of pyrimidine-4(1H) - one with anti-inflammatory activity. Pharmacy & Pharmacology, 2017, no. 5 (6), pp. 556-567 (in Russian). DOI:10.19163/2307-9266-2017-5-6-556-567
4. Matyushin A. A., Nesterova О. V., Malanova O. A., Popkov V. A. The prospects for pharmaceutical use of herbal raw material containing alkylamides. Medical & Pharmaceutical Journal "Pulse", 2017, vol. 19, no. 1, pp. 123-128 (in Russian). DOI: 10.26787/ny-dha-2226-7425-2017-19-1-123-128
5. Borovskiy B. V., Koval N. O., Kompantsev V. A., Kodo-nidi Ya. P. Studying the pure indicators of new biologically active compound PMFI-195. Bulletin of Science and Education, 2019, no. 1 (55), pt. 2, pp. 82-85 (in Russian).
6. Saidov N. D., Malkova T. L., Bulgakova E. A. The study of the extraction of monomachine from aqueous solutions. Innovation Science, 2019, no. 7-8, pp. 124-125 (in Russian).
7. Bondarev A. V, Zhilyakova E. T. Use of sorption processes in the technology of drug delivery systems. Pharmacy & Pharmacology, 2019, vol. 7, no. 1, pp. 4-12 (in Russian). D0I: 10.19163/2307-9266-2019-7-1-4-12
8. Volokitina D. S., Ozerov A. A., Lazaryan D. S., Voloki-tin S. V Development and validation of the spectrophoto-metric technique for quantitative analysis of a new biologically active compound, a derivative of-4 (3H)-one quinazo-line. Journal of VolgSMU, 2017, iss. 2 (62), pp. 35-38 (in Russian). DOI: 10.19163/1994-9480-2017-2(62)-84-35-38
9. Trineeva O. V., Halahakun A. J., Slivkin A. I. Development and validation of spectrophotometric quantitative determination of terpene-indole alkaloids (for example, vincristine sulfate and vinblastine sulfate). Scientific Bulletins of Belgorod State University. Ser. Medicine. Pharmacia, 2018, vol. 41, no. 4, pp. 687-702 (in Russian). DOI: 10.18413/2075-4728-2018-41-4-687-702
10. Kazakevich Y., Lobrutto R. HPLC for Pharmaceutical Scientists. New Jersey, John Wiley, 2007. 1135 p.
11. Woll S., Schiller S., Bachran Ch., Lee Kim Swee, Scherlie R. Pentaglycine lipid derivates - rp-HPLC analytics for bioorthogonal anchor molecules in targeted, multiple-composite liposomal drug delivery systems. International Journal of Pharmaceutics, 2018, vol. 547, iss. 1-2, pp. 602-610. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2018.05.052
12. Popov A. Yu., Blinnikova Z. K., Tsyurupa M. P., Davan-kov V. A. Synthesis and adsorption prop erties of restricted access sorbents based on hypercrosslinked polystyrene. Sorption and Chromatography Processes, 2017, vol. 17, no. 2, pp. 183-190 (in Russian). DOI: 10.17308/sorp-chrom.2017.17/369
13. Smirnova L. A., Ozerov A. A., Suchkov E. A., Riabu-ha A. F., Kuznetsov K. A. Specific of sample preparation for HPLC method of quantitative determination of slightly soluble compounds. Volgograd Journal of Medical Re-saarch, 2013, vol. 2, pp. 9-15 (in Russian).
14. Morozov A. S., Kopitsyna M. N., Bessonov I. V., Karelina N. V., Nuzhdina A. V., Sarkisov I. Y., Pavlova L. A., Tsyurupa M. P., Blinnikova Z. K., Davan-kov V. A. A selective sorbent for removing bacterial endotoxins from blood. Russian Journal of Physical Chemistry A, 2016, vol. 90, no. 12, pp. 2465-2470 (in Russian). DOI: 10.1134/S0036024416120165
15. Zherdev V. P., Kolyvanov G. B., Litvin A. A., Bochkov P. O., Gribakina O. G., Shevchenko R. V., Tarasyuk A. V., Gudasheva T. A. Pharmacokinetics of dipeptide mimetic BDNF GSB-106 in rats. Pharmacokinetics and Pharmacodynamics, 2019, no. 1, pp. 37-43 (in Russian). DOI: 10.24411/2587-7836-2019-10038
16. Yadrova A. A., Shafigulin R. V, BulanovaA. V, GolovA. A., Belousova Z. P. Studying the Sorption of Certain Benzimi-dazoles on Octadecyl. Silica Gel from Water-Acetonitrile Solutions via Liquid Chromatography. Russian Journal of Physical ChemistryA, 2018, vol. 92, no. 8, pp. 1572-1582 (in Russian). DOI: 10.1134/S0036024418080307
17. Pietrogrande M. C., Benvenuti A., Dondi F. Temperature effect on HPLC retention of pcbs on porous graphitic carbon. Chromatographia, 2000, vol. 51, iss. 3-4, pp. 193-198. DOI: 10.1007/BF02490564
Cite this article as:
Yadrova A. A., Shafigulin R. V., Bulanova A. V. The Investigation of Benzimidazoles' Sorption on Modified Silicagels and Hypercrosslinked Polystyrene by HPLC. Izv. Saratov Univ. (N. S.), Ser. Chemistry. Biology. Ecology, 2020, vol. 20, iss. 3, pp. 275-283 (in Russian). DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2020-20-3-275-283
