CC BY
54
№ 2 - 2011 г.
14.00.00 медицинские и фармацевтические науки
УДК 615.22:543.25
КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
КАРВЕДИЛОЛА
ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИМ
МЕТОДОМ
С.В. Чернышева, С.В. Терентьева, Е.А. Ивановская
ГУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития (г. Новосибирск)
Разработана вольтамперометрическая методика количественного определения карведилола в модельном растворе на полуавтоматическом анализаторе ТА-2 (ООО НПП «Техноаналит», Россия, г. Томск). Параметры определения: потенциал электролиза - (-
0,4) В; время электролиза - 210 с; постоянно-токовая форма развертки потенциала со скоростью 150 мВ/с. Аналитический сигнал карведилола регистрируют в диапазоне потенциалов от 0,2 до 0,9 В. Время единичного анализа не превышало 10-15 мин. Погрешность методики составила не более 5 %.
Ключевые слова: количественное определение, инверсионная вольтамперомтерия, карведилол
Чернышева Светлана Викторовна - аспирант кафедры организации здравоохранения и общественного здоровья ФПК и 1111В ГОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития», е-mail: [email protected]
Терентьева Светлана Владимировна - кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры организации здравоохранения и общественного здоровья ФПК и 1111В ГОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития», е-mail: [email protected]
Ивановская Елена Алексеевна - доктор фармацевтических наук, профессор, заведующая кафедрой фармацевтической химии ГОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития», е-mail: [email protected]
Карведилол [({±})-1 -(9 Н-Карбазол-4-илокси)-3-[[2-(2-метокси фенокси) этил] амино] пропан-2-ол] относится к группе лекарственных средств, блокирующих альфа1-, бета1- и бета2-адренорецепторы. Лекарственное средство не имеет собственной симпатомиметической активности, обладает мембраностабилизирующими свойствами, оказывает антиоксидантное действие, устраняя свободные кислородные радикалы, снижает общее периферическое сосудистое сопротивление, уменьшает пред- и
постнагрузку на сердце, не оказывает выраженного влияния на липидный обмен и содержание калия, натрия и магния в плазме крови [1].
Количественное определение карведилола является актуальным в оценке качества лекарственных форм и эффективности лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы при проведении фармакокинетических исследований. Начальным этапом данного вида исследований является подбор оптимальных условий количественного определения лекарственного вещества на основе высокочувствительного, специфичного и избирательного метода, которым является вольтамперометрия. Поэтому цель нашей работы состояла в разработке методики количественного определения карведилола в модельном растворе.
Для достижения поставленной цели требовалось подобрать условия электролиза на основе стандартного образца (природу электрода и электролита, время и потенциал электролиза, а также скорость и границы развертки), оценить воспроизводимость, точность и линейность разработанной методики.
Материалы и методы. В качестве объекта исследования выбрали субстанцию карведилола гидрохлорида с содержанием действующего вещества 99,6 %,
представляющий собой белый с кремоватым оттенком порошок почти без запаха легко растворимый в диметилформамиде, растворимый в ацетоне и хлороформе, малорастворимый в метаноле, практически не растворимый в воде, температура плавления 114,0-115,0 °С. Предоставлен ОАО «Химфармкомбинат "Акрихин"», Россия.
Подбор оптимальных условий количественного определения осуществляли на полуавтоматическом анализаторе ТА-2 (ООО НПП «Техноаналит», Россия, г. Томск) с программным обеспечением VALab-2000 в комплекте с IBM-совместимым компьютером PENTIUM и монитором HYUNDAI. К автоматическому анализатору прилагались ячейки со встроенными электродами и комплект электродов: ртутно-пленочный, стеклоуглеродный, графитовый, платиновый и золотой, электрод сравнения хлор-серебряный.
Результаты исследований. На начальном этапе разработки методики количественного определения карведилола гидрохлорида выбрали условия обнаружения аналитического сигнала.
Оптимальным признали торцевой графитовый электрод с золотым напылением, так как только на нем выявили сигнал беназеприла гидрохлорида (рис. 1).
0 95 0.9 005 0.8 0 75 0.7
3"
*.065
3
ое
0.Э5
05 0.48 0 4
0 3&
03
0.2 0.4 Ой
Пот«н^ал [©|
Рис. 1. Внл полярографических крнвьп для раствора стандартного образна карведилола в комцеитрацш! 0.1 мг/л при подобранны.'; условиях: 1 - линия фонд: 2 -вольта мпер о грамма, соответствующая проСе (0.01 мл); 3 - вольта мперограмма. соогветтствуидаая пробе с до(>аЕкон (ОпО-? мл)- Индикаторный электрод - торцевой графнювый электрод с золотым напылеквем; фоновый электролит - 0,01 моль''л раствор калия хлорида
В качестве фоновых электролитов исследовали растворы аммония нитрата, натрия и аммония фосфатов моно- и дизамещенных; калия, кальция, лития хлоридов с добавлением кислот разведенной серной, хлороводородной, винной, натрия гидрокарбоната, натрия и калия гидроксидов. Исходя из полученных результатов, в качестве фонового электролита выбрали раствор калия хлорида, так как на нем наблюдали четкую волну окисления карведилола, кроме того, данный раствор обеспечивал хорошую электропроводность, широкую рабочую область и необходимую площадь для обработки сигнала. Оптимальная концентрация раствора калия хлорида составила 0,01 моль/л, создавая при этом необходимые условия для обработки аналитического сигнала карведилола.
Параллельно с подбором фонового электролита определили значение рН электролиза. В работе использовали подкисляющие (кислоты серная, хлороводородная и винная) и подщелачивающие агенты (гидроксиды натрия, калия и натрия гидрокарбонат). В нейтральной среде при подобранных условиях сигнал карведилола был слабо выражен, тогда как в щелочной среде - искажался, тогда как при изменении рН в более кислую сторону (при добавлении серной кислоты до рН = 3,0) наблюдали стабилизацию и появление четкости границ пика карведилола. Необходимо отметить, что при использовании фона с кислой средой при наличии чистой линии фона сигнал исследуемого вещества по сравнению с нейтральной средой возрастал практически в два раза. Таким образом, оптимальное значение pH фонового электролита составило 3,0.
Получив катодный и анодный варианты вольтамперограммы, пришли к выводу о целесообразности использования метода анодной вольтамперометрии, ввиду того, что в данном направлении сигнал карведилола имеет более четкие границы, тогда как в обратном направлении сигнал вещества выявляли исключительно в виде слабой волны.
На следующем этапе исследования установили оптимальные условия электролиза (время и потенциал накопления, а также оптимальные границы развертки потенциала).
Определяющим фактором методики является потенциал накопления, который должен способствовать максимально полному выделению исследуемого вещества без мешающего влияния других ионов. При подборе потенциала накопления апробировали область значений от (-0,7) до 1,5 В. Экспериментальным путем установлено значение данного параметра, составляющее (-0,4) В. Смещение потенциала накопления в более положительную или более отрицательную область приводило к уменьшению величины регистрируемого тока (рис. 2).
о ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
О А,г 0,4 0.Є 03 1 1.І 1,4 1,е 1,8
Потмщналнакошпння, (-Е) В
Рис 2- Ґрафіїк зависимости высоты аналитического сигнала карведилола от потенциала накопления. Концентрация раствора стандартного образца кврведнлола в электролитической ячейке 1.042 к 1(Н иг/л
Для определения времени электролиза с целью получения более выраженного сигнала исследовали область значений от 30 до 500 с. Поскольку зависимость в области от 30 до 210 с носила линейный характер, а в области от 210 до 600 с наблюдали пологое снижение высоты аналитического сигнала, выбор остановили на времени накопления 210 с (рис. 3).
Сила
М
тика,
мкА
1,2
0.8 0.6 0.4
0.Э 0
0 0.2 0.4 0.6 0.Э 1 1.2 1.4 1,6 1,э
П0Т*НЩ 1Л Я НаКОПЛ*» (Я. (-Е) В
Рис. 2, График зависимости высоты аналитического сигнала карвежтола от потенциала накопления. Концентрация раствора стандартного образца карведилола в алосгролктнческой ячейке 1.042 ■■ 1(Н иг/п
Важным для определения карведилола инверсионным вольтамперометрическим методом являлся выбор скорости развертки потенциала, которая составила 150 мВ/с, так как сигнал лекарственного вещества прямолинейно увеличивался до значения 150 мВ/с, после которого приобрел характер линейного снижения, причем более пологого, нежели в области, приближающейся к максимуму.
Границу развертки потенциала установили при постоянстве начального потенциала (-0,4) В, соответствующего потенциалу электролиза, при этом значение верхней границы развертки потенциала составило - 1,5 В. Изменение данного значения в более положительную область приводило к размыванию пика, расширение же области приводило к увеличению предельного тока, что затрудняло обработку сигнала. Таким образом, оптимальная область развертки потенциала соответствовала значениям от (-0,4) В до 1,5 В.
Минимальная определяемая концентрация карведилола - 1 нг/л.
При построении графика зависимости силы тока в цепи от концентрации карведилола в датчике установили, что сила тока возрастала до определенного момента, а затем резко уменьшалась. Подобная зависимость характерна для веществ органической природы и связана с тем, что их крупные молекулы постепенно занимают активные центры электрода, уменьшая тем самым его рабочую поверхность.
С целью проверки воспроизводимости, точности и линейности результатов определения карведилола по разработанной методике выполнили тест «введено -найдено» для 120 проб с концентрацией 995; 99,5; 9,95; 0,995; 0,0995 и 0,00995 мг/л, по двадцать проб для каждой. Для чего в кварцевый стаканчик емкостью 20 мл помещали 10 мл фонового электролита. С целью исключения мешающего влияния кислорода раствор деаэрировали азотом в течение 30 с и проводили электролиз при следующих условиях: потенциал электролиза - (-0,4) В, время электролиза - 210 с. Вольтамперограмму фиксировали при постоянно-токовой форме развертки потенциала со скоростью 150 мВ/с. Отсутствие пиков на поляризационной кривой свидетельствовало о чистоте фона. Затем добавляли 0,01 мл стандартного раствора карведилола определенной концентрации, перемешивали и проводили электрохимическое накопление при тех же условиях.
Аналитический сигнал карведилола регистрировали как пробу в диапазоне потенциалов от 0,2 до 0,9 В относительно хлорсеребряного электрода. В качестве внутреннего стандарта использовали такое же количество раствора карведилола и высоту суммарного сигнала замеряли как пробу с добавкой. Время единичного анализа не превышало 15-20 мин.
Погрешность методики составила не более 5 %, что соответствует погрешности вольтамперометрического метода, причем коэффициент Стьюдента, полученный расчетным путем, во всех случаях не превышал табличный.
Выводы. В результате проведенных исследований выявлена способность и подобраны рациональные условия концентрирования карведилола на поверхности торцевого графитового электрода с золотым напылением, сопровождающиеся регистрацией сигнала вещества на вольтамперограмме. Установленные параметры анализа дают возможность с достаточно высокой чувствительностью и экспрессностью определять содержание карведилола в модельных растворах методом анодной вольтамперометрии с накоплением, что в дальнейшем позволяет перенести разработанную методику на лекарственные формы и биологические среды.
Список литературы
1. РЛС. Энциклопедия лекарств / Под ред. М. Д. Машковского. - Изд. 10, перераб., доп. - М. : «РЛС-2003», 2002. - 1438 с.
2. Пат. РФ на изобретение № 2334510. Способ определения карведилола методом инверсионной вольтамперометрии / Терентьева С. В., Чернышева С. В., Тепляков А. Т. [и др.] ; опубликован 27.09.2008, Бюл. № 27.
QUALITY DETERMINATION OF CARVEDIOL WITH VOLTAMPEROMETRIC METHOD
S.V. Chernysheva, S.V. Terentyeva, E.A. Ivanovskaya
«SEI HPE Novosibirsk State Medical University»
Ministry of Healthcare and Social Development (Novosibirsk c.)
Voltamperometric technique of carvediol quantity determination in model solution is worked out on semi-automatic analyzer TA-2 (SRR SPP “Technoanalyt”, Russia, Tomsk c.). Parameters of determination: potential of electrolyze - (-0,4) V; period of electrolyze - 210 s., constant-flow potential uncover form with the rate 150 mV/s. Analytical signal of carvedilole is registered in potential range from 0,2 till 0,9 V. Period of single analysis was not more than 10-15 min. The error of technique was not more than 5%.
Keywords: quantity determination, inversion voltamperometry, carvedilole
About authors:
Chernysheva Svetlana Viktorovna - post-graduate at health care organization and public health department FAC and RPD SEI HPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment», e-mail: [email protected]
Terentyeva Svetlana Vladimirovna - candidate of pharmaceutical sciences, assistant professor at health care organization and public health department FAC and RPD SEI HPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment», e-mail: [email protected]
Ivanovskaya Elena Alekseevna - doctor of pharmaceutical sciences, professor, head of pharmaceutical chemistry department SEI HPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment», e-mail: [email protected]
List of the Literature:
1. RLS. Encyclopedia of medicines / Red. by M.D. Moshkovskiy. - Edit. 10. revised and added - M.: “RLS - 2003”, 2002. -1438p.
2. Pat. RFon invention № 2334510. Way of carvedilole determination with the method of inversive voltamperomertics / Terentyeva S.V., Chernysheva S.V. Teplyakov A.T. [et.al.]; published 27.09.2008. Bulletin №27.
