Поиск оптимальных условий экстракции нейролептика тиаприда из водных растворов Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 615.214.099.074

ПОИСК ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ЭКСТРАКЦИИ НЕЙРОЛЕПТИКА ТИАПРИДА ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

© 2006 г. Р. А. Калёкин

Пятигорская государственная фармацевтическая академия, г. Пятигорск

Отравления нейролептиками антипсихотического действия прочно занимают 3—4-е место среди лекарственных препаратов, а в психиатрической практике их удельный вес составляет примерно 15 % [2]. Одним из представителей данной группы лекарственных препаратов является тиаприд — ^/2-(-диэтиламино)-этил/-2-метокси-5-(метил-сульфанил)бензамид.

Вопросы химико-токсикологического анализа тиаприда, в частности его экстрагируемость из биологических жидкостей человека, разработаны недостаточно. Для изолирования токсических веществ из жидкостей биологического происхождения, а также для очистки извлечения от эндогенных примесей широко используется метод экстракции [3]. При разработке методик изолирования используется моделирование этих процессов на водных растворах.

Целью исследования явилось изучение экстрагируемости тиаприда из водных растворов.

Материалы и методы

Изучением условий экстракции тиаприда из биологических объектов является моделирование этих процессов на водных растворах методом математического планирования эксперимента «латинский квадрат». Это позволило нам определить влияние различных факторов на степень экстракции исследуемого вещества.

Метод позволяет получить достоверную информацию при значительном сокращении количества опытов с учетом одновременного влияния нескольких факторов на степень экстракции исследуемого вещества органическими растворителями.

В эксперименте изучали одновременное влияние на процесс экстракции тиаприда четырех факторов: природы органического растворителя (А), значения рН среды водного раствора (В), наличия электролита (С) и времени экстракции в минутах (Д) [1]. В качестве экстрагентов использовали свежеперегнанные растворители и их смеси — хлороформ, смесь хлороформ : изопропанол в соотношении 9 : 1, этилацетат, гексан, смесь гексан : изоамиловый спирт в соотношении 98,5 : 1,5, толуол и диэтиловый эфир. Для создания в растворе определенного значения рН в интервале 2,0—12,0 использовали универсальную буферную смесь (УБС) Бриттона-Робинсона [4]. Значение рН среды контролировали с помощью универсального иономера Piccolo 2.

Экстрагирование тиаприда растворителями осуществляли после предварительного введения электролита в водную фазу. В качестве электролитов применяли натрия сульфат, аммония сульфат и натрия хлорид в виде как насыщенных растворов, так и с содержанием их в водной фазе 5, 20 и 5 % соответственно. Экстрагирование проводили в течение 3, 5, 7, 9, 11, 13 и 15 мин.

Путем математического планирования эксперимента («латинский квадрат») установлены оптимальные условия экстракции, позволяющие получить максимальную степень извлечения тиаприда из водных растворов. Ключевые слова: тиаприд, условия экстракции.

Экологическая безопасность

Экология человека 2006.2

Степень извлечения тиаприда в условиях эксперимента определяли с помощью УФ-спектрофото-метрии.

Исследование проводили по следующей методике: в делительные воронки вместимостью 50 мл вносили по 9 мл УБС с электролитом или без него, 1 мл 0,3 % водного раствора тиаприда, 10 мл органического растворителя и экстрагировали в течение времени, указанного в плане эксперимента, отстаивали в течение 15 мин. Затем органический экстракт отделяли в фарфоровую чашку и удаляли растворитель в токе теплого воздуха. Полученный сухой остаток растворяли в воде очищенной, количественно переносили в мерную колбу вместимостью на 25 мл и доводили водой очищенной до метки. Оптическую плотность полученного раствора измеряли с помощью спектрофотометра марки СФ-56 в кюветах с толщиной слоя 10 мм при длине волны 288 нм [5] относительно раствора сравнения (контрольный опыт). Параллельно проводили измерение оптической плотности раствора рабочего стандартного образца тиаприда с концентрацией 0,12 мг/мл. Количественное содержание тиаприда рассчитывали по формуле:

Ах х Сст х 100

Сх =--------------,

Аст х Сисх

где Сх — концентрация экстрагированного тиаприда, %; Аст — оптическая плотность раствора рабочего стандартного образца тиаприда; Сст — концентрация раствора рабочего стандартного образца тиаприда, 0,012 %; Ах — оптическая плотность раствора экстрагированного тиаприда; Сисх — концентрация внесенного тиаприда в 25 мл водного раствора, 0,012 %.

Результаты исследования

Для установления оптимальных условий экстрагирования (экстрагент, значение рН среды, наличие электролита и время экстракции) были рассчитаны средние данные суммарной степени извлечения тиаприда в процессе экстракции его из водного раствора в условиях проведения эксперимента (табл. 1).

Наибольший средний суммарный выход тиаприда был получен при использовании в качестве экстрагента смеси хлороформ : изопропанол 9 : 1 и хлороформ (с небольшой разницей) — 61,81 и 55,37 % соответственно. Наименьшей степень извлечения тиаприда из водного раствора оказалась при использовании гексана, что позволяет предложить его использование в процессе очистки экстракционными методами извлечений из биологических жидкостей от эндогенных примесей с минимальными потерями тиаприда. При значении рН среды водного раствора от 2,0 до 12,0 степень извлечения тиаприда повышается от 7,0 до 52,0 % соответственно, т. е. происходит увеличение степени экстракции тиаприда с переходом от кислой реакции среды к сильно щелочной. Наибольший суммарный эффект получен при значении рН среды 12 с выходом исследуемого вещества 52,56 %.

В отсутствие электролитов средние данные суммарного выхода тиаприда в тех же условиях составляют 6,18 %. Наличие электролита увеличивает степень экстракции тиаприда. При этом максимальный средний суммарный выход его (41,96 %) был получен при добавлении аммония сульфата до насыщения. Время экстракции на степень извлечения тиаприда из водных растворов существенной роли не играло.

Таблица 1

Средние данные суммарного выхода тиаприда по каждому фактору

Фактор В (рН) Фактор

Фактор А (экстрагент) % % Фактор С (электролит) % Д (время экстра- кции) %

Хлороформ 55,37 2 7,17 — 6,18 3 мин 19,57

Хлороформ : изопропанол 9:1 61,81 4 9,47 20 % раствор натрия хлорида 19,89 5 мин 25,08

Этилацетат 33,32 6 15,8 Натрия хлорид до насыщения 25,47 7 мин 9,36

Гексан 1,91 8 27,45 5 % раствор натрия сульфата 35,93 9 мин 16,7

Гексан : изо-амиловый спирт 98,5:1,5 2,53 10 28,86 Натрия сульфат до насыщения 35,67 11 мин 38,1

Толуол 16,37 11 37,51 20 % раствор аммония сульфата 13,71 13 мин 33,14

Диэтиловый эфир 7,5 12 52,56 Аммония сульфат до 41,96 15 мин 36,86

насыщения

Для установления влияния исследуемых факторов на процесс экстракции исследуемого вещества из водных растворов был проведен дисперсионный анализ полученных данных [1], результаты которого представлены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты дисперсионного анализа

Источник дисперсии Сумма квадратов S Число степеней свободы Ї Средняя сумма квадратов Компоненты дисперсии

Фактор А 26346,29 6 4391,05 17,78

Фактор В 11048,17 6 1841,36 7,4

Фактор С 7187,04 6 1197,84 4,85

Фактор Д 5035,34 6 839,22 3,4

Остаточная дисперсия 5927,06 30 246,96 —

Общая сумма квадратов 55543,9 48 — F-критерий 3,84

Из данных этой таблицы следует, что наиболее значимыми факторами, влияющими на степень извлечения тиаприда из водного раствора, являются органический растворитель, значение рН среды и присутствие электролита. Влияние указанных факторов необходимо учитывать при разработке методик изолирования тиаприда из биологических объектов при судебно-химическом и химико-токсикологическом анализах. Установлено, что степень экстракции тиаприда в оптимальных условиях с использованием в качестве экстрагента хлороформа при значении

рН среды 12 и насыщением водного слоя аммония сульфатом составила 92,86 %.

Выводы

1. Путем математического планирования эксперимента при значительном сокращении числа опытов установлены оптимальные условия экстракции, позволяющие получить максимальную степень извлечения тиаприда из водных растворов.

2. Определены оптимальные условия экстракции тиаприда, позволяющие максимально (примерно 93 %) извлечь его из водных растворов: экстрагент — хлороформ, значение рН среды — 12 и электролит — аммония сульфат до насыщения.

3. Установлена зависимость степени извлечения тиаприда из водных растворов от природы органического растворителя, значения рН среды, присутствия электролита и времени экстракции.

Список литературы

1. Беликов В. Г. Применение математического планирования и обработка результатов эксперимента в фармации / В. Г. Беликов, В. Д. Пономарев, Н. И. Коковкин-Щербак.

— М. : Медицина, 1973. — 229 с.

2. Клиническая токсикология детей и подростков / под ред. И. В. Марковой, В. В. Афанасьевой, Э. К. Цыбуль-киной и др. — СПб., 1998. — 304 с.

3. Крамаренко, В. Ф. Токсикологическая химия / В. Ф. Крамаренко. — Киев : Выща школа, 1989.

— 447 с.

4. Новый справочник химика и технолога. Аналитическая химия. Ч. III. / Ю. А. Барбалат, Ю. Г. Власов, В. А. Демин и др. — СПб. : АНО НПО «Профессионал», 2004. — 692 с.

5. ФС 42-3851-99 Тиаприд.

SEARCH OF OPTIMUM CONDITIONS

FOR EXTRACTION OF NEUROLEPTIC TIAPRIDE

FROM WATER SOLUTIONS

R. À. Kalyokin

Pyatigorsk State Pharmaseutical Academy, Pyatigorsk

By way of mathematical planning of the experiment («latin square»), there have been determined the optimum conditions of extraction allowing to get the maximum degree of tiapride extraction from water solutions.

Key words: tiapride, conditions of extraction.