CC BY
1010
Є
Современные методы определения антибиотиков в биологических и лекарственных средах (обзор)
Е. Г. КУЛАПИНА1, О. В. БАРИНОВА2, О. И. КУЛАПИНА3, И. А. УТЦ3, С. В. СНЕСАРЕВ1
' Кафедра аналитической химии и химической экологии
Саратовского государственного университета им. Н. Г. Чернышевского, Саратов
2 Кафедра биотехнологии и общей химии Саратовского государственного аграрного университета им. Н. И. Вавилова, Саратов
3 Кафедра детских болезней Саратовского государственного медицинского университета, Саратов
Modern Methods of Antibiotic Determination in Biological Samples and Drugs (Review)
E. G. KULAPINA, O. V. BARINOVA, O. I. KULAPINA, I. A. UTC, S. V. SNESAREV
Chair of Analytical Chemistry and Chemical Ecology, N. G. Chernyshevsky Saratov State University, Saratov Chair of Biotechnology and Chemistry, N. I. Vavilov Saratov State Agrarian University, Saratov Chair of Children Diseases, Saratov State Medical University, Saratov
Представлен обзор литературы за 1997—2007 гг. по методам количественного определения антибиотиков в биологических материалах и лекарственный формах. Рассмотрены особенности различный методов, приведены их метрологические характеристики при определении антибиотиков в различных объектах. Показано, что для определения антибиотиков в настоящее время исполызуются микробиологические, спектроскопические, хроматографические и электрохимические методы. При обсуждении методов определения антибиотиков, исполызуемых для анализа лекарственных средств и биологических жидкостей, рассмотрены данные литературы по отделыным классам антибиотиков: беталактамам, аминог-ликозидам, тетрациклинам, фторхинолонам и другим группам.
Ключевые слова: антибиотики, методы определения, биологические среды, лекарственные препараты.
The analysis of the literature data for the last 10 years showed that microbiological, spectroscopic, chromatographic and electrochemical methods were most often used in quantitative determination of antibiotics in biological samples and drugs. Beta-lactams, aminoglycosides, tetracyclines, fluoroquinolones and other antibiotics were widely investigated. The characteristics of different methods of the antibiotic determination were discussed.
Key words: antibiotics, methods of determination, biological samples, drugs.
Введение
В настоящее время антибиотики занимают ведущее место в медицине и ветеринарии при лечении различных инфекционно-воспалительных заболеваний и для противоинфекционной профилактики в хирургии [1—4]. Широкое применение антибиотиков привело к селекции и распространению резистентных штаммов основных патогенов. Исследователи и клиницисты стараются решить эту проблему следующими путями: синтезом антибиотиков новых поколений, созданием ингибиторов в-лактамаз, комбинированием уже известных антибиотиков, созданием новых лекарственных форм и изменением режима дозирования [1—3], что, в свою очередь, требует определения концентрации антибиотиков в различных объектах.
© Коллектив авторов, 2009
Адрес для корреспонденции: 410012 Саратов, ул. Астраханская, 83. СГУ
Кроме медицинских целей, антибиотики широко применяются для улучшения качества и сохранности кормов, в процессе производства изделий из мяса, молока, овощей и т. д. [4]. Источниками поступления антибиотиков в окружающую среду являются сточные воды фармацевтических предприятий и клиник.
Следовательно, определение антибиотиков, как одной из групп лекарственных соединений, получивших широкое распространение, но в то же время обладающих потенциальной опасностью для здоровья человека, является актуальной проблемой современной клинической, аналитической химии, ветеринарии, фармацевтической и пищевой промышленностей.
Настоящая работа посвящена анализу данных литературы за 1997—2007 гг. по количественному определению антибиотиков в биологических материалах и лекарственных формах. Мы не ставим
О
перед собой задачу наукометрического обзора, и цитирование литературы проводим как по оригинальным статьям, так и по рефератам. Мы также не претендуем на полноту сбора информации, а рассматриваем современные тенденции разработки методов определения антибиотиков. Значительное число публикаций по определению содержания лекарственных веществ, в том числе и антибиотиков в различных объектах, обобщены в обзорах [5—11].
Методы определения антибиотиков
Микробиологические методы анализа являются исторически первыми, которые применяются и в настоящее время для определения содержания антибиотиков [12—15]. Методы основаны на способности антибиотиков диффундировать в агаровую среду, содержащую определённый вид бактерий с высокой чувствительностью к антибиотикам, и задерживать процесс размножения бактерий. Это приводит к образованию прозрачных зон подавления роста, по диаметру которых устанавливают концентрацию антибиотика.
Несмотря на то что микробиологические методы не нуждаются в сложном оборудовании и доступны для клинических лабораторий, они практически не применяются для терапевтического мониторинга антибиотиков. Это связано с продолжительностью анализа, отсутствием специфичности и невысокой точностью при определении больших концентраций, так как размножение и развитие микроорганизмов зависит от температуры, времени выдержки и др. Отклонение от оптимальной температуры влияет на чувствительность тест-микроба по отношению к определяемым веществам. Вместе с тем для изучения фармакокинетики антибиотиков микробиологические методы применяются довольно часто [12—15].
Так, методом диффузии в агар на двухслойной питательной среде изучена фармакокинетика гентамицина в венозной крови и лимфе лабораторных животных [12], амикацина [13]; проведено определение концентрации цефотаксима, гентамицина и амикацина в раневом отделяемом в зоне язвенно-некротического поражения на стопе у больных сахарным диабетом с СДС [14]. С целью обоснованности и оптимизации режимов послеоперационной антибиотикопрофилактики изучена фармакокинетика цефотаксима и цефо-перазона в сыворотке крови и околораневых тканях — брюшине, мышцах, подкожно-жировой клетчатке, коже [15].
К высокочувствительным методам можно отнести иммуноферментный метод. Разработана и оптимизирована иммуноферментная тест-система для количественного определения гентамици-
на в сыворотке крови человека [16]. Диапазон измеряемых концентраций составляет 1—32 нг/мл гентамицина в сыворотке, разведённой в 1000 раз. Время анализа не более трёх часов.
Хроматографические методы анализа в настоящее время используются для разделения и определения различных групп антибиотиков. Для этих целей успешно применяются высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), жидкостная хроматография (ЖХ), хромато-масс-спект-рометрия (ХМС), капиллярный электрофорез.
Опубликованы обзоры по определению антибиотиков цефалоспоринового ряда методом об-ращено-фазовой ВЭЖХ [10], применению масс-спектрометрии и хромато-масс-спектрометрии в анализе лекарственных препаратов [6], по определению антибиотиков ВЭЖХ с пульсирующим амперометрическим детектором [17].
Отмечается [10], что ВЭЖХ в обращено-фазо-вом варианте — один из эффективных и перспективных методов определения содержания антибиотиков в лекарственных препаратах и биологических субстратах. Высокая чувствительность, точность и специфичность этого метода дает значительное преимущество при изучении фармакокинетических свойств большого числа лекарственных средств, а скорость анализа позволяет проводить как обширные клинические исследования в условиях стационарного лечения, так и быстрый и эффективный анализ при необходимости срочного диагноза и дозировки лекарств. Другое преимущество связано с мягкими условиями анализа, так как пробы не подвергаются воздействию высокой температуры [10].
Лекарственные формы. Для идентификации и определения содержания антибиотиков в лекарственных формах применяют различные виды хроматографии. Наибольшее число публикаций посвящено применению ВЭЖХ с различными способами детектирования.
Так, в работе [18] проведена оптимизация методики определения ципрофлоксацина методом ВЭЖХ в растворе для инфузий. Определение содержания основных компонентов гентамицина сульфата (С!, С2, С1а, С2а) в фармацевтических формах проведено авторами публикации [19]. Было установлено, что в препаратах США содержание Сь С1а и С2. составляет 35,3, 23,7 и 37,9% соответственно, в препаратах Италии — 16,2, 19,1 и 54,7%. ВЭЖХ с амперометрическим детектированием применяли для идентификации и определения тобрамицина, канамицина [20] и неомици-на В [21].
При создании новых лекарственных форм до-ксорубицина определение подлинности и возможных продуктов разложения антибиотика проводят методом тонкослойной хроматографии на пластинах 8ДиМ ЦУ-254 [22].
е
Методом капиллярного электрофореза проведено определение ванкомицина в капсулах [23]. В основе этого электромиграционного способа разделения ионов лежат различия в скоростях их движения в электрическом поле в зависимости от величины заряда и ионного радиуса. Капиллярный электрофорез уступает в селективности газовой хроматографии и ВЭЖХ, превосходя их по эффективности [24].
Биологические жидкости и ткани. Основная сложность определения антибиотиков в биологических жидкостях обусловлена их низкой концентрацией на фоне большого избытка мешающих веществ. Недостаточная чувствительность и селективность большинства методов при определении антибиотиков в биологических средах обусловливают необходимость их предварительного концентрирования, а дополнительная операция концентрирования влияет на точность анализа и увеличивает время анализа [10].
Жидкостная хроматография с УФ-детектором (1=254 нм) использована [25] для определения натриевых солей цефазолина в биологических средах человека; предел обнаружения — 0,25 мкг/мл.
Обращено-фазовая ВЭЖХ широко применяется для определения антибиотиков цефалоспори-нового ряда в биологических средах (сыворотка и плазма крови, жёлчь, цельная кровь, моча, внутри-брюшная жидкость, биологические ткани) [10, 24].
Микроколоночная ВЭЖХ предложена [26] для количественного определения аминосодержащих пенициллинов (ампициллина, амокси-циллина) в сыворотке крови и моче. В качестве подвижной фазы использовали МеОН-ацетат-ный буфер. Определение предусматривает добавление к 1 мл плазмы 0,5 мкг антибиотика, проведение экстракции смеси с последующим введением экстракта в колонку для ВЭЖХ; предел обнаружения амоксициллина — 0,02 мкг/мл.
Для регистрации аминогликозидов предложено включать в молекулу антибиотиков группировки, поглощающие в УФ-области (нафтоилхлорид в среде пиридина) [27], или обладающие способностью к флуоресценции (флуорексамин, дансилхлорид, о-фталевый ангидрид) [28]. УФ-детектирование проводили при 1=254—350 нм. Возможно выделение аминогликозидов в виде индивидуальных соединений и определение их в биологических жидкостях; предел обнаружения — 5 нмоль/л [27, 28].
Определение антибиотиков тетрациклиново-го ряда (тетрациклина, окситетрациклина, хлор-тетрациклина, диметилтетрациклина, метацик-лина, доксициклина, моноциклина) в различных биологических средах проведено методом ВЭЖХ с УФ-детектором (1=365 нм); предел обнаружения моноциклина — 100 нг/мл [29].
ВЭЖХ с УФ-детектированием применяли для изучения фармакокинетики эртапенема в плазме и бронхоальвеолярной жидкости [30].
При разработке методик хроматографического определения антибиотиков различными авторами изучается влияние размера хроматографических колонок, зернения, строения и ёмкости сорбентов, химического состава и расхода элюен-та, свойств разделяемых веществ. Кроме того, при определении остаточных количеств антибиотиков в биологических объектах проводят их предварительное концентрирование. В большинстве случаев используют твердофазную экстракцию, при этом концентрирование проводят на концентрирующих патронах, содержащих химически модифицированные сорбенты. Так, исследована [31] возможность применения патронов ДИАПАК для концентрирования цефазолина, цефотаксима и левомицетина.
Проведено определение цефтриаксона в крови и тканях (печень, лёгкие) здоровых крыс методом ионообменной хроматографии с УФ-детектирова-нием [32]. Техника ионного обмена позволяет концентрировать разбавленные пробы непосредственно на аналитической колонке, без потери эффективности разделения. Отсутствие этапа твердофазного концентрирования образца на отдельной колонке значительно снижает время и трудоёмкость анализов.
Пищевые продукты и другие объекты. Разработана методика извлечения бензилпенициллина, левомицетина и тетрациклина из пищевой продукции (мясо птицы) органическими растворителями с последующей очисткой экстракта [33]. Дальнейшее определение проводили методом ВЭЖХ с УФ-детектированием. Минимальная детектируемая концентрация ниже ПДК антибиотиков в пищевых объектах.
Проведено определение содержания 11 тетра-циклинов в молоке [34].
Беталактамные антибиотики (пенициллин О, амоксициллин, ампициллин, феноксиметилпе-нициллин, оксациллин, клоксациллин, диклок-сациллин и нафциллин) определяли методом ВЭЖХ с УФ-детектированием в сточных водах фармацевтических предприятий [35].
Хромато-масс-спектрометрические методы. Сочетание ВЭЖХ с масс-спектрометрией применяли для определения хлорамфеникола в молоке [36].
Жидкостная хроматография и тандемная масс-спектрометрия использованы для одновременного определения максимального уровня остатков 11 фторхинолонов (данофлоксацин, циноксацин, ципрофлоксацин, эпоксацин, энрофлоксацин, флюмехин, марбофлоксацин, налидиксовая кислота, норфлоксацин, офлоксацин и оксолиновая кислота) в почках свиньи [37]. Метод включает твердофазную экстракцию антибиотиков и последующее хромато-масс-спектрометрическое определение с электрораспылительной ионизацией; предел обнаружения — 50 мкг/кг.
е
Эртапенем определён в плазме крови жидкостной хроматографией и тандемной масс-спектро-метрией [38]. 11 тетрациклинов, с предварительной твердофазной экстракцией, детектированы с помощью ЖХ с электрораспылением и масс-спектрометрическим детектированием [39]; цефазолин определяли в плазме и моче с помощью масс-спе-ктрометрии [40].
Для определения бензилпенициллина, фенок-симетилпенициллина, олеандомицина, стрептомицина, канамицина, эритромицина в мясопродуктах предложен метод времяпролетной плазменно-десорбционной масс-спектрометрии; нижний предел одновременного обнаружения составил 4—5 мкг/100 г образца [41].
Анализ данных литературы показал, что хроматография применяется при определении антибиотиков в лекарственных формах [18—24], в биологических жидкостях — в сыворотке [25—29], плазме [30], цельной крови [32], моче [10] и пищевых продуктах [33, 34], сточных водах фармацевтических производств [35]. Перспективным методом определения антибиотиков является хромато-масс-спектрометрия [36—41].
Непосредственно процесс хроматографирования является быстрым и протекает автоматически, поэтому анализ простых объектов (например, фармацевтических препаратов) не вызывает особых затруднений. Однако при анализе биологических жидкостей значительное время уходит на подготовку образцов до введения в колонку. Так, белки сыворотки крови мешают определению, поэтому их отделяют осаждением спиртами, ацетонитрилом и другими осадителями. Предко-лоночная подготовка довольно трудоёмка и в значительной степени определяет точность и воспроизводимость метода.
Многие антибиотики являются смесью близких по химическому строению веществ и при хроматографировании разделяются на несколько индивидуальных соединений. Однако для клинических целей это, как правило, не требуется. В ряде случаев подобное разделение даже затрудняет интерпретацию полученных результатов и может создать дополнительные трудности при анализе объектов.
Спектроскопические методы анализа основаны на использовании определенных свойств антибиотиков: цветная реакция, появление или исчезновение характерных полос в УФ-видимой или ИК-областях спектра под воздействием различных реагентов.
Лекарственные формы. Спектрофотометрическое и спектрофлуориметрическое определение 4 пенициллинов (амоксициллина, бакампицилли-на, пиперациллина и сультамициллина) и 10 цефа-лоспориновых антибиотиков в фармацевтических препаратах основано на их окислении церием (IV) в среде 0,1М Н2804при 100°С. Измеряли уменьше-
ние светопоглощения церия (IV) при 1=317 нм или интенсивности флуоресценции образовавшегося церия (III) при длинах волн возбуждения и испускания 256 и 356 нм соответственно [42].
В работе [43] проведено спектрофотометрическое определение ампициллина, амоксициллина и карбенициллина с применением фенольного реактива Фолина — Чокальтеу. Смесь определяемых пенициллинов с реактивом при рН 2,25 нагревают в термостатируемой водяной бане при 95±2°С и возникающую синюю окраску образующихся гетерополисоединений измеряют спектрофотометрически при 1=750 нм для ампициллина и карбенициллина и при 1=770 нм для амоксициллина. Метод отличается высокой точностью, правильностью, простотой и воспроизводимостью при определении антибиотиков в чистом виде. Однако обычно применяемые наполнители фармацевтических композиций (например, сахара) влияют на результаты определения, поэтому они должны быть удалены из анализируемых материалов перед определением пенициллинов в капсулах и таблетках. Показана возможность использования гидро-ксамовой реакции для количественного спектрофотометрического определения пенициллинов в фармацевтических формах при 1=475 нм [44]. Результаты определения антибиотиков подтверждены фармакопейным методом, однако предлагаемая методика позволяет сократить время и трудоёмкость анализа в 3 раза. В работе [45] предложено спектрофотометрическое определение пенициллинов: пенициллина, ампициллина, амоксициллина, клоксациллина, сулбенициллина, карбенициллина, тикарциллина в готовых лекарственных формах, основанное на измерении поглощения (1=323—346 нм) продуктом реакции пенициллинов с раствором 1, 2, 4-триазола, содержащим хлорид ртути (II) Для определения натриевой соли цефотаксима и моногидрата цефа-дроксила в двух составляющих смесях была предложена простая и экспрессная спектрофотометрическая методика, не требующая предварительной обработки и разделения образцов; пределы обнаружения — 0,15—0,58 г/мл [46].
Флуориметрическое определение тетрациклинов с помощью хелата европия предложено в работе [47]; предел обнаружения окситетрацик-лина 5,3»10-8 М; хлортетрациклина — 3,2^10-8 М. Высокочувствительный метод количественного определения антибиотиков тетрациклинового ряда в различных лекарственных формах основан на измерении интенсивности хемилюминесцен-ции, возникающей при обработке анализируемых образцов Н2О2 в присутствии [Си(МН3)4]2+ и использовании в качестве соокислителя К28208. Метод позволяет определять следовые количества (0,025—25 нмоль) антибиотиков в присутствии различных вспомогательных средств [48].
е
Биологические жидкости и ткани. Спектроф-луориметрическое определение а-аминоцефало-споринов: цефалексина (I), цефаклора (II) и цеф-радина (III) основано на предварительном кислотном гидролизе определяемых соединений. Градуировочные графики линейны в интервалах 0,02—0,40; 0,04—0,60 и 0,08—0,80 мкг/мл для I, II и III; предел обнаружения для всех соединений составляет 0,2 нг/мл. Методика применена для определения I, II и III в фармацевтических препаратах, плазме крови и моче человека [49].
Известно, что антибиотики аминогликозид-ного ряда осаждаются азокрасителями. Удобным по диапазону рН осаждения, чувствительности и селективности оказался азокраситель кислотный черный С. Возможно определение 0,05 — 100 мкг мономицина, канамицина, стрептомицина и ген-тамицина в 1 мл биоматериала (1= 575) [50].
Спектрофотометрическое определение ци-профлоксацина в сыворотке крови человека основано на образовании окрашенного комплекса антибиотика с Бе(М03)3 при pH 3,0 в присутствии додецилсульфата натрия (1= 430 нм); предел обнаружения — 0,2 мкг/мл [51].
Кинетические методы количественного определения антибиотиков ансамицинового ряда (ри-фамицин SV и рифампицин) в индивидуальных образцах, готовых лекарственных формах, биологических жидкостях (в глазных каплях и моче больных) основаны на каталитическом действии ионов Си2+ в аэробном окислении антибиотиков в щелочной среде, с последующим спектрофотометрическим определением их концентрации при 1= 445 и 475 им. Исследовано влияние рН среды, температуры, других лекарственных веществ (изониазида и пиразинамида) на аналитические характеристики [52].
Проточно-инжекционный анализ. В последнее десятилетие в анализе лекарственных веществ, наряду с развитием высокоэффективной жидкостной, тонкослойной хроматографии и других физико-химических методов, наблюдается тенденция к использованию таких аналитических систем, как проточно-инжекционный анализ (ПИА) и тест-методы. Этому способствовали такие их преимущества, как простота технического исполнения, высокая производительность, надежность и экономичность определений, возможность получения большого объёма аналитической информации. Проточные методы анализа всё чаще используются для оценки основных параметров, определяющих качество лекарств — их безопасности и эффективности применения.
Проточно-инжекционное определение бензил-пенициллина со спектрофотометрическим детектированием рассмотрено в работе [53]. Фотометри-руют 4,6-динитробензофураксановое производное
бензилпенициллина при 1=510 нм; интервал определяемых концентраций лекарственного вещества составляет 0,28—10 мкг/мл при производительности определений 30 проб/ч. Предел обнаружения достигает 0,14 мкг/мл.
Определение фторхинолоновых антибиотиков (офлоксацина, норфлоксацина и ципрофлок-сацина) методом проточно-инжекционного хе-милюминесцентного анализа основано на использовании реакции аналитов с трис(2,2'-ди-пиридил) рутения (II) и церия (IV) в сернокислой среде [54]. Градуировочные графики для исследуемых фторхинолонов линейны в интервалах 0,003—0,7, 0,05—7,0 и 0,05—6,0 мкг/мл; пределы обнаружения составляют 5,5 • 10-9, 3,1 • 10-8 и 2,6^10-8 моль/л для офлоксацина, норфлоксацина и ципрофлоксацина соответственно; предел обнаружения ципрофлоксацина в сыворотке крови человека и образцах мочи составил 3,1 моль/л. Методика успешно применена для определения фторхинолонов в фармацевтических препаратах и биологических субстратах [54].
Таким образом, спектроскопические методы анализа применимы для определения широкого круга антибиотиков в биологических жидкостях и лекарственных формах.
Электрохимические и другие методы анализа. Особенность методов электрохимического анализа состоит в том, что в анализируемую систему не вводятся какие-либо химические реагенты, а используются процессы, связанные с переносом ионов или электронов. Из электрохимических методов для определения антибиотиков в биологических жидкостях и фармацевтических формах чаще всего применяются вольтамперометрия и потенциометрия.
Различные варианты вольтамперометрии (циклическая, адсорбционная, инверсионная, дифференциальная импульсная) используются для определения основных групп антибиотиков.
Метод катодной и анодной инверсионной вольтамперометрии был предложен для определения бензилпенициллина и макролидных антибиотиков [55], пефлоксацина [56], стрептомицина и азитромицина [57]. Пенициллин О концентрируют из анализируемой пробы на стационарном ртутно-пленочном электроде при заданном потенциале в течение 2—5 мин в виде малорастворимого соединения с ртутью. Затем регистрируют ток электрорастворения этого соединения при катодной линейной развертке потенциала. Определение макролидов в фармацевтических препаратах, а также плазме крови человека и моче возможно в рабочем интервале рН 7—12.
Разработана методика электрокаталитическо-го определения стрептомицина, новобиоцина и неомицина с использованием Яи02 — модифицированного эпоксиграфитового композитного
электрода при низких потенциалах (+0,2 В). Предел обнаружения составил 1,5—10 мкг/мл.
Метод анодной вольтамперометрии на стеклоуглеродных электродах предложен для определения тетрациклина. На вольтамперных кривых, снятых до электрохимической обработки индикаторных электродов, наблюдается две слабо выраженные анодные волны с потенциалом полуволны +0,50 В и +0,80 В. После электрохимической обработки на анодных кривых наблюдалась одна четкая волна окисления тетрациклина с потенциалом полуволны +0,70 В. Нижняя граница определения тетрациклина составила 2,3Ч0-9 М, хлор- и окситет-рациклина — 5Ч0-9 М [58].
Проведено определение гентамицина с помощью амперометрического иммуноферментного сенсора [59]. Биочувствительная часть иммуноферментного сенсора включает совместно иммобилизованные фермент холинэстеразу и антитела против гентамицина. Нижняя граница определяемых содержаний 1 • 10-9 мг/мл. Одним из перспективных методов определения антибиотиков в фармацевтических формах и биологических жидкостях является прямая потенциометрия и потенциометрическое титрование с использованием ионоселективных электродов.
Предложено ионометрическое определение в-лактамных антибиотиков [60]. Исследованы ИСЭ с мембранами на основе трёх различных классов электродноактивных соединений: анио-нообменников, азасоединений и фталоцианатов металлов. В работах [61—64] предложены ионоселективные электроды на основе органических ионообменников. В качестве противоионов использовались: тетрадециламмоний [61, 63, 64], тетрафенилборат [62]. Определены основные электрохимические характеристики потенциометрических сенсоров: интервал линейности, время отклика электрода, дрейф потенциала, предел обнаружения, коэффициенты потенциометрической селективности. Показана возможность применения предложенных сенсоров для
определения беталактамных и аминогликозид-ных антибиотиков в фармацевтических формах и биологических субстратах (кровь, плазма, смешанная слюна). Коэффициенты селективности к антибиотикам при совместном присутствии близки к единице, что позволяет проводить определение индивидуальных антибиотиков или их суммарное содержание. Предел обнаружения в зависимости от выбранного органического ио-нообменника составляет 10-5—10-6 М [61—64].
Заключение
Антибиотики применяются в медицине, ветеринарии и в пищевой промышленности при консервировании и для обработки пищевых продуктов при их транспортировке.
В связи с этим требуется контроль за содержанием антибиотиков в лекарственных веществах, биологических жидкостях организма человека и животных, продуктах питания, сточных водах фармацевтических предприятий и других объектах.
Анализ данных литературы за 1997—2007 гг. показал, что для количественного определения антибиотиков применяются микробиологические методы [12—15], различные варианты хроматографических методов [10—41] (ВЭЖХ [10, 17—21, 24, 26, 29, 30, 33—35], ЖХ [22, 25, 27, 28, 38, 39], ионообменная [32], хромато-масс-спектрометрия [36— 41]), спектрофотометрические [43—46, 50, 51, 54], кинетические [52], флуориметрические [42, 47, 49], хемилюминесцентные методы [48, 53], инверсионная вольтамперометрия [55—57], электрока-талитическое определение с модифицированными электродами [58, 59], потенциометрия с ионоселективными электродами [60—64].
Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. Выбор метода зависит от доступности оборудования, наличия персонала, знающего данное оборудование, от количества анализов и их частоты, степени точности и других обстоятельств.
ЛИТЕРАТУРА
1. Яковлев В. П., Яковлев С. В. Рациональная антимикробная фармакотерапия. М.:. 2007; 784.
2. Савельев В. С, Гелъфанд Б. Р. Антибактериальная терапия абдоминальной хирургической инфекции. М.: 2003; 250.
3. Страчунский Л. С., Белоусов Ю. Б., Козлов С. Н. Практическое руководство по антиинфекционной химиотерапии. М.: 2002; 384.
4. ЕгоровН. С. Основы учения об антибиотиках. М.: 2004; 528.
5. Евгенъев М. И., Гармонов С. Ю., Шакирова Л.Ш. Проточно-инжек-ционный анализ лекарственных веществ. Журн аналит химии 2001; 56: 4: 355-366.
6. Клюев Н. А. Применение масс-спектрометрии и хромато-масс-спектрометрии в анализе лекарственных препаратов. Там же 2002; 57: 6: 566—584.
10.
11.
12.
Кривошеин Ю. С., Бержанская Л. Ю., Постникова О. Н. Биологические датчики, их использование в медицине и биотехнологии. Антибиотики и химиотер 1991; 36: 3: 51—54.
Кулапина Е. Г., Баринова О. В. Применение ионоселективных электродов для определения лекарственных препаратов. Хим-фарм журн 1997; 12: 40—45.
Харитонов С. В. Ионоселективные электроды для определения лекарственных веществ. Успехи химии 2007; 76: 4: 398—432. Соколова Л. И., Черняев А. П. Определение антибиотиков цефало-споринового ряда в биологических объектах методом обращено-фазовой ВЭЖХ. Хим-фарм журн 2002; 36: 5: 39—45.
Глазков И. Н., Бочкарева Н. Л., Ревелъский И. А. Определение органических примесей в фармацевтических препаратах. Журн аналит химии 2005; 60: 2: 124—136.
Буянов В. М., Данилов К. Ю., Харитонов С. В. Артериолимфатиче-ское введение антибиотиков при лечении больных с гнойно-вос-
e
палительным заболеванием органов брюшной полости. Хирургия
1998; 8: 27-30.
13. Чомаева А. А. Криофрактография эндотелия кровеносных микрососудов гепатохоледоха и печеночных лимфатических узлов экспериментальных животных в условиях действия оксида азота. Вестник ВНЦССХ им. А. Н. Бакулева 2007; 5: 197.
14. Зинченко О. В. Влияние препаратов, улучшающих периферическое кровообращение, на фармакокинетику аминогликозидов и цефалоспоринов у больных с синдромом диабетической стопы. Тезисы: Здоровье: социальные и медико-биологические аспекты исследования. Ставрополь, 2005; 486—490.
15. Гостищев В. К., Евсеев М. А., Изотова Г. Н. и др. Антибиотикопро-филакгика послеоперационных раневых осложнений в абдоминальной хирургии (к обоснованию метода). Русск мед журн 2006; 14: 4: 3—6.
16. Колосова А. Ю., Блинцов А. Н., Самсонова Ж. В. и др. Разработка твердофазного иммуноферментного анализа гентамицина в сыворотке крови человека. Антибиотики и химиотер 1998; 2: 9—13.
17. Dasenbrock C. O, La Course W. R. Pulsed electrochemical detection of sulfur-containing antibiotics following high performance liquid chromatography. J Pharm Biomed Anal 1999; 19: 1—2: 239.
18. Гаврилин М. В, Гонян С. А, Овчаренко Л. П. и др. Оптимизация методики определения ципрофлоксацина методом ВЭЖХ в растворе для инфузий. Хим-фарм журн 2004; 38: 12: 42—44.
19. Выдрин А. В, Шихалеев И. В., Махортов В. Л. и др. Изучение компонентного состава препаратов гентамицина сульфата. Там же 2003; 37: 8: 52—54.
20. Hanko V. P., Rohrer J. S. Determination of tobramycin and impurities using high-performance anion exchange chromatography with integrated pulsed amperometric detection. J Pharm Biomed Anal 2006; 40: 4: 1006—1012.
21. Hanko V. P., Rohrer J. S. Determination of neomycin sulfate and impurities using high-performance anion-exchange chromatography with integrated pulsed amperometric detection. Ibid 2007; 43: 1: 131—141.
22. Прокопенко Л. Г., Лазарев А. И., Сипливый Г. В. и др. Экспериментальное обоснование использования новых лекарственных форм доксорубицина для коррекции его гепатотоксического, проокси-дантного и иммуносупрессорного действия. Антибиотики и химиотер 2004; 49: 4: 16—20.
23. Musenga A., Mandrioli R., Zecchi V. et. al. Capillary electrophoretic analysis of the antibiotic vancomycin in innovative microparticles and in commercial formulations. J Pharm Biomed Anal 2006; 42: 1: 32—38.
24. Костарной А. В., Голубицкий Г. Б., Басова Е. М. и др. Использование высокоэффективной жидкостной хроматографии для анализа многокомпонентных лекарственных препаратов. Журн аналит химии 2008; 63: 6: 566—580.
25. Bompadre S., Leone L., Ferrante L. et. al. Determination of cefazolin in human serum by high performance liquid chromatography with on-line solid phase extraction. J Liq Chromatogr and Relat Technol 1998; 21: 3: 417—426.
26. Jeanbaptiste B., Kestelijn C., Van den Dunghen S. et al. Assay of amoxycillin in plasma using LC-MS-MS. J Pharm Belg 1998; 53: 3: 197.
27. Feng C., Lin S., Wu H., Chen S. Trace analysis of amikacin in commercial preparation by derivatization and HPLC. J Liq Chromatogr and Relat Technol 2001; 24: 3: 381—392.
28. Taw a R., Matsunaga H., Fujimoto T. High-performance liquid chromatographic analysis of aminoglycoside antibiotic. J Chromatogr A 1998; 812: 1—2: 141—150.
29. Wrightson W., Myers S., Galandiuk S. Analysis of monocycline by high-performance liquid chromatography in tissue and serum. J Chromatgr B 1998; 706: 2: 358—361.
30. Mundkowski R. G., Majcher-Peszynska J., Burkhardt O. et. al. A new simple HPLC assay for the quantification of ertapenem in human plasma, lung tissue, and broncho-alveolar lavage fluid. Ibid 2006; 832: 2: 231—235.
31. Соколова Л. И., Чучалина И. В. Концентрирование антибиотиков цефазолина, цефотаксима и левомицетина на модифицированных кремнеземах. Журн аналит химии 2006; 61: 12: 1238—1242.
32. Хасанов В. В., Соколович Е. Г., Дычко К. А. Определение цефтриак-сона в крови и тканях методом ионообменной хроматографии. Хим-фарм журн 2006; 40: 2: 47—49.
33.
34
Соколова Л. П., Черняев А. П. Определение бензилпенициллина. левомицетина и тетрациклина в пищевых продуктах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Журн аналит химии 2001; 11: 1177—1180.
Koesukwiwat U., Jayanta S., Leepipatpiboon N. Solid-phase extraction for multiresidue determination of sulfonamides, tetracyclines, and pyrimethamine in Bovine's milk. J Chromatgr A 2006; 1149: 1: 102—111.
35. Benito-Peo E., Partal-Rodera A. I., Leonzoz M. E. et. al. Evaluation of mixed mode solid phase extraction cartridges for the preconcentration of beta-lactam antibiotics in waste water using liquid chromatography with UV-DAD detection. Anal Chim Acta 2006; 556: 2: 415—422.
36. Nicolich R. S., Werneck-Barroso E., Marlice A. et. al. Food safety evaluation: detection and confirmation of chloramphenicol in milk by high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Ibid 2006; 565: 1: 97—102.
37. Toussaint B., Bordin G., Janosi A. et. al. Validation of a liquid chro-matography-tandem mass spectrometry method for the simultaneous quantification of 11 (fluoro)quinolone antibiotics in swine kidney. J Chromatogr A 2002; 976: 1—2: 195—206.
38. Koal T., Deters M., Resch K. et. al. Quantification of the carbapenem antibiotic ertapenem in human plasma by a validated liquid chromatography-mass spectrometry method. Clin Chim Acta 2006; 364: 1—2: 239—245.
39. Yang S., Cha J., Carlson K. Simultaneous extraction and analysis of 11 tetracycline and sulfonamide antibiotics in influent and effluent domestic waste water by solid-phase extraction and liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry. J Chromatgr A 2005; 1097: 1—2: 40—53.
40. Katami G., Low C. L.,Valerie T. T. H. et. al. HPLC determination of cefazolin in plasma, urine and dialysis fluid. J Pharm and Pharmakol 1998; 50: 118.
41. Чиванов В. Д., Гребеник Л. И., Баранова В. М. и др. Экспресс-обнаружение антибиотиков в мясопродуктах методом времяпролет-ной плазменно-десорбционной масс-спектрометрии. Журн аналит химии 1997; 52: 10: 1105—1109.
42. El Walily M., Gazy A., Belal S. Use of cerium(IV) in the spectrophoto-metric and spectrofluorimetric determinations of penicillins and cephalosporins in their pharmaceutical preparations. Spectrosc Lett 2000; 33: 6: 931—948.
43. Ахмад А. С., Рахман Н., Ислам Ф. Спектрофотометрическое определение ампициллина, амоксициллина и карбенициллина с применением фенольного реактива Фолина-Чокальтеу. Журн аналит химии 2004; 2: 138—142.
44. Красникова А. В., Иозеп А. А. Спектрофотометрическое определение пенициллиновых антибиотиков. Хим-фарм журн 2003; 37: 9: 49—51.
45. Kai M., Kinoshita H., Morizono M. Chromatographic determinations of в-lactam antibiotic, cefaclor by means of fluorescence, chemilumines-cence and mass spectrometry. Talanta 2003; 60: 2: 325—334.
46. Morelli B. Derivative spectrophotometry in the analysis of mixtures of cefotaxime sodium and cefadroxil monohydrate. J Pharm Biomed Anal 2003; 32: 2: 257—267.
47. Штыков С. H., Смирнова Т. Д., Былинкин Ю. Г. и др. Флуориметри-ческое определение тетрациклинов с помощью хелата европия с 1.10 — фенантролином в мицелярных растворах анионных ПАВ.
Журн аналит химии 2005; 60: 1: 30—34.
48.
49
Zhang X., Baeyens W., van der Borre A. et. al. Chemiluminescence determination of tetracyclines based on their reaction with hydrogen peroxide catalysed by the copper ion. Analyst 1995; 120: 2: 463—466.
Aly F., Hefnawy M., Belal F. A selective spectrofluorimetric method for the determination of some 'a'-aminocephalosporins in formulations and biological fluids. Anal Lett 1996; 29: 1: 117—130.
50. Сипливая Л. Е., Шевцова Г. М., Лазарев А. И. и др. Иммуномодулирующее действие аминогликозидных антибиотиков при различных технологиях введения. Антибиотики и химиотер 1999; 44: 2: 29—32.
51. Lian N., Zhao H., Sun C. et. al. A study on terbium sensitized chemilu-minescence of ciprofloxacin and its application. J Microchemical 2003; 74: 3: 223—230.
52. Espinosa-M., Valenzuela A., Salinas F. et. al. Kinetic determination of ansamicins in pharmaceutical formulations and human urine. Manual and semiautomatic (stopped-flow) procedures. Anal Chim Acta 1998; 376: 3: 365—375.
e
53. Евгенъев М. И., Гармонов С. Ю., Шакирова Л. Ш. Проточно-ин- 59. жекционное определение новокаиновой соли бензилпеницилли-
на в препаратах пенициллина со спектрофотометрическим детектированием. Журн аналит химии 2001; 6: 642—646. 60
54. Aly A., Al-Tamimi S., Alwarthan A. Chemiluminescence determination
of some fluoroquinolone derivatives in pharmaceutical formulations 61. and biological fluids using [Ru(bipy){2+}[3]]-Ce(IV) system. Talanta 2000; 53: 4: 885—893.
55. Belal F., Al-Majed A., Ibrahim K. et. al. Voltammetric determination of josamycin (a macrolide antibiotic) in dosage forms and spiked human 62 urine. J Pharm Biomed Anal 2002; 30: 3: 705—713.
56. Beltagi A. Determination of the antibiotic drug pefloxacin in bulk form, tablets and human serum using square wave cathodic adsorptive stripping voltammetry. Ibid 2003; 31: 6: 1079—1088.
57. Федорчук В. А., Пучковская Е. С., Анисимова Л. С. и др. Примене- 63. ние вольтамперометрии для определения антибиотиков стрептомицина и азитромицина. Журн аналит химии 2005; 60: 6: 586—591.
58. Анисимова Л. С, Слипченко В. Ф., Акенеев Ю. А. Вольтамперомет- 64. рическое определение антибиотиков в продуктах питания, биологических объектах и лекарственных формах. Тезисы: V Всеросс конф по электрохим методам анализа. М.: 1999; 258.
Колосова А. Ю., Блинцов А. Н., Самсонова Ж. В. и др. Разработка твердофазного иммуноферментного анализа гентамицина в сыворотке крови человека. Антибиотики и химиотер 1998; 2: 9—13.
Шведене Н. В., Боровская С. В. Ионометрическое определение $-лактамных антибиотиков. Журн аналит химии 2003; 58: 11: 1208.
Кулапина Е. Г., Барагузина В. В., Кулапина О. И. Ионоселективные электроды для определения антибиотиков пенициллинового ряда в биологических жидкостях и лекарственных формах Журн аналит химии 2004; 59: 9: 971—975.
Кулапина Е. Г., Барагузина В. В., Кулапина О. И. Экспрессное ионометрическое определение аминогликозидных антибиотиков в лекарственных формах и биологических жидкостях больных инфекционной патологией. Журн аналит химии 2005; 60: 6: 592—597.
Кулапина О. И., Барагузина В. В., Скобликова Н. В. Определение цефазолина в биологических средах с применением ионоселективных электродов. Хим-фарм журн 2008; 42: 8: 41—44.
Кулапина О. И., Барагузина В. В., Скобликова Н. В. Ионометрическое определение цефотаксима в биологических средах. Там же 2008; 42: 3: 48—50.
-Q-
