CC BY
5тана на основе Европейской фармакопеи. В 2 т. Т. 1. «Общие методы контроля лекарственных средств» / М-во здравоохр. Респ. Беларусь, УП «Центр экспертиз и испытаний в здравоохранении»; под общ. ред. А. А. Шерякова. - Молодечно: Тип. «Победа», 2012. - С. 1013-1047.
Адрес для корреспонденции:
210023, Республика Беларусь, г. Витебск, пр. Фрунзе, 27, УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет», кафедра фармацевтической химии с курсом ФПК и ПК, тел. 8(0212) 37-00-06, e-mail: zharnasek@gmail.com. Жерносек А. К.
Поступила 26.10.2015 г.
Н. И. Гудзь
СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ В РАЗРАБОТКЕ ПЕРИТОНЕАЛЬНЫХ ДИАЛИЗНЫХ РАСТВОРОВ
Львовский национальный медицинский университет имени Данила Галицкого,
г. Львов, Украина
Данная статья посвящена разработке методики прямого спектрофотометри-ческого определения продуктов деградации глюкозы (ПДГ) при апробации состава и разработке лабораторной технологии глюкозосодержащих перитонеальных диализных растворов (ПДР). Изменение состава поглощающих веществ после стерилизации вызывает соответствующие изменения спектральных свойств этих растворов. До стерилизации во всех глюкозолактатных ПДР практически отсутствует полоса поглощения в диапазоне 247—500 нм. После стерилизации растворов в спектрах наблюдаются плечо и широкая полоса поглощения, максимум которой находится в интервале длин волн 273—285 нм, а также наблюдается существенное увеличение значения оптической плотности при 228—230 нм, что указывает на образование ПДГ с сопряженными двойными связями. Для всех глюкозолактатных растворов, независимо от концентрации натрия лактата и глюкозы, наблюдается следующая зависимость: чем ниже значение рНраствора до стерилизации, тем более вправо смещен максимум поглощения (батохромное смещение), а также тенденция возрастания оптической плотности при 228—230 нм при увеличении рН от 4,1 до 7,1.
Положение максимумов поглощения глюкозосодержащих растворов без натрия лактата незначительно зависит от рН раствора до стерилизации (2,0—8,1). Для всех растворов после стерилизации характерна следующая зависимость в структуре спектра: наблюдаются две полосы поглощения, первая имеет максимум поглощения при 228—231 нм, вторая — при 281,5—285 нм. При уменьшении рН наблюдается батохромное смещение максимумов поглощения.
Ключевые слова: продукты деградации глюкозы, перитонеальный диализ, растворы, 5-оксиметилфурфурол, 3,4-дидеоксиглюкозон-3-ен.
ВВЕДЕНИЕ
Спектрофотометрический метод анализа широко используется в фармацевтическом анализе с целью идентификации и определения количественного содержания действующих веществ, определения примесей в лекарственных средствах. Положение
максимума в спектре поглощения является важной оптической характеристикой вещества, поскольку характер и вид спектра поглощения характеризуют его качественную индивидуальность. Изменение состава и строения поглощающих веществ вызывает соответствующие изменения спектральных свойств поглощающих систем [1].
ПДР применяются в больших объемах с целью выведения из организма человека продуктов метаболизма, избытка электролитов и воды в терминальной стадии хронической болезни почек. Главным механизмом удаления воды является осмотическая ультрафильтрация, которая создается с помощью прибавления в растворы глюкозы в концентрациях 1,35-4% [2].
Одним из методов обеспечения стерильности этих растворов является термическая стерилизация. В процессе термической стерилизации глюкоза претерпевает химические процессы В-элиминации, фрагментации и альдольной конденсации. В результате этих процессов образуются различные соединения, которые поглощают свет и обладают биологическими свойствами. Основную группу ПДГ составляют а,В-дикарбонильные соединения (глюкозон, 3-деоксиглюкозон (3-ДГ), 3,4-дидеоксиглюкозон-3-ен (3,4-ДГЕ), глиоксаль, метилглиоксаль и др.), а также производные фурфурола. 3-ДГ, 3,4-ДГЕ и 5-оксиметилфурфурол (5-ОМФ) образуются в процессе постепенной дегидратации глюкозы [3-5]. Эти соединения заявлены как цитотоксические, при этом, 3,4-ДГЕ как наиболее цитотоксический [4]. 5-ОМФ используется как маркер качества глю-козосодержащих растворов для парентерального применения [6]. Это соединение образуется в результате отщепления молекулы воды от 3,4-ДГЕ [5]. В 1994 г. ученые Като и др. продемонстрировали токсические и иммуносупрессивные свойства 3,4-ДГЕ. T. Линден и др. подтвердили ци-тотоксическое действие 3,4-ДГЕ in vitro на клетки фибробластов мышей линии L-929. Они установили, что это вещество является основным в проявлении бионесовместимости ПДР и перитонеальной мембраны [4]. Поэтому актуальна разработка методик для качественного и количественного анализа ПДГ не только для рутинного контроля качества, но и для ранних стадий фармацевтической разработки ПДР при изучении большого числа образцов.
Целью исследования было разработать методику спектрофотометрического определения ПДГ в исследуемых растворах для перитонеального диализа на ранних стадиях фармацевтической разработки, а также изучить и обосновать структуру электронных спектров поглощения растворов до и после их стерилизации.
Научные публикации МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В работе использовали методы: систематизации, обобщения, сравнения, физико-химические (потенциометрический, спектрофотометрический) для характеристики данных технологических и аналитических экспериментов, выводов о влиянии рН растворов до стерилизации на изменение реакции среды, структуры и вида спектра поглощения, значения оптических плотностей при длинах волн 228-230 нм, 247 нм, 252-260 нм и 273-286 нм после стерилизации, а также для установления сходства и различий в структуре спектров.
Спектрофотометрические исследования растворов до и после стерилизации проводили на спектрофотометрах «Cary 50» и «Cary 100» производства фирмы «Varian» (США), а также «Lambda 20» производства фирмы «Perkin Elmer» (США), "Specord 210 Plus" производства фирмы «Analytik Jena», (Германия). Спектры поглощения растворов без разведения измеряли в интервале длин волн 200-500 нм. Измерение спектра поглощения испытуемых растворов проводили с использованием кюветы с толщиной слоя жидкости 1 см и компенсационного раствора - вода очищенная.
Разработанная методика прямого спек-трофотометрического метода апробировалась для оценки процесса деградации глюкозы и влияния технологических факторов на этот процесс. Процесс деградации глюкозы оценивали по изменению значения рН после стерилизации, значениям оптической плотности при длинах волн 228-230 нм, 247 нм, 252-260 нм и в диапазоне 273-286 нм до и после стерилизации. Согласно литературным данным, 3,4-ДГЕ имеет максимум поглощения при 228 нм, 5-ОМФ при 284 нм. 5-ОМФ при 228 нм также поглощает свет [4, 7]. Поэтому при исследованиях мы исходили из закона аддитивности оптических плотностей: если в растворе присутствует несколько поглощающих веществ, то оптическая плотность равна сумме вкладов каждого из компонентов [8].
Значения рН испытуемых растворов (без разведения) до и после стерилизации измеряли на рН-метрах «МР-220» (Швейцария), «рН-150 М» (Беларусь), «Sartorius AG» (Германия) при одной и той же температуре в интервале от 20°С до 25°С. Перед
измерениями рН-метры калибровали при помощи буферного раствора с рН 4,01 и одного-двух буферных растворов с значениями рН 6,87; 7,0; 9,18; 10,01. Электроды погружали в испытуемый раствор и измеряли рН в тех же условиях, что и для буферных растворов.
Для разработки состава и лабораторной технологии исследовали 12 растворов,
содержащих (в ммоль/л): ионы натрия 92, 102, 112, 132; ионы кальция 1,25; ионы магния 0,25; хлорид-ионы 95, 100, лактат-ионы 0, 10, 20, 35, 40. Все растворы содержали 15, 25 или 42,5 (44,0) г/л глюкозы моногидрата (таблица 1). Состав предложенных растворов соответствует требованиям Европейской Фармакопеи (ЕФ) на растворы для ПД.
Таблица 1 - Состав исследуемых растворов для перитонеального диализа
Номер лабораторной серии Концентрация ионов, ммоль/л Концентрация глюкозы моногидрата, г/л *Режим стерилизации
Na+ Ca2+ Mg2+ Cl- CH3CH(OH)COO-
11205 132 1,25 0,25 95 40 15,0 режим 1
10408 102 1,25 0,25 95 10 42,5
20408 112 1,25 0,25 95 20 42,5
30508 92 1,25 0,25 95 0 15,0
40508 112 1,25 0,25 95 20 42,5
51008 92 1,25 0,25 95 0 15,0
61008 92 1,25 0,25 95 0 42,5
10413 132 1,25 0,25 95 40 15,0 режим 2
20413 132 1,25 0,25 95 40 42,5
30513 132 1,25 0,25 95 40 15,0
40513 132 1,25 0,25 95 40 42,5
20415 132 1,25 0,25 100 35 25,0
Примечание: режим 1 - стерилизация паром под давлением при температуре 111±1°С в течение 45 мин; режим 2 - стерилизация паром под давлением при температуре 122±1°С в течение 15 мин.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Согласно Анет, цис-форма 3,4-ДГЕ имеет максимум поглощения при 228 нм. Эта длина волны является типичной абсорбционной характеристикой ненасыщенных а,Р-дикарбонильных соединений [4]. Согласно Д. Браун и соавт., этот максимум поглощения обусловлен наличием в молекуле 3,4-ДГЕ енонового хромофора и дополнительной двойной связи (альдегидная группа), сопряженной с хромофором. 3,5,5-триметилциклогексенон в 95% этаноле имеет две полосы поглощения, отвечающие переходам с локальным возбуждением Х^к = 325 нм (в = 62,5) и с переносом заряда Хтах = 234 нм (в = 11000) [9]. Как указывают Т. Линден и др., при 228 нм наблюдается абсорбция немногих ПДГ, среди которых 3,4-ДГЕ и 5-ОМФ [4]. Согласно публикации Джунхуа Занг и соавторов, спектр поглощения 5-ОМФ в концентрациях, близких к его концентрациям в ПДР, имеет две полосы поглощения. Первая полоса с низкой интенсивностью поглощения с максимумом ~ 230 нм и вторая
с высокой интенсивностью с максимумом поглощения 284 нм. Интенсивность второй полосы поглощения в 6 раз выше интенсивности первой полосы [7]. Несмотря на цитоксичность ПДГ, ЕФ не устанавливает предел их количественного содержания, за исключением 5-ОМФ [10].
Продуктом необратимого отщепления одной молекулы воды от молекулы 3,4-ДГЕ является 5-ОМФ. Это вещество является маркером качества растворов глюкозы для парентерального применения, растворов для ПД, а также продуктов питания, например, меда, сиропов, джемов [6, 11]. Для рутинного контроля ЕФ рекомендует определять 5-ОМФ спектрофотометриче-ским методом (метод Winkler) в глюкозо-содержащих растворах для ПД. Этот метод предусматривает образование окрашенного комплекса толуидина и барбитуровой кислоты с 5-ОМФ и измерение оптической плотности окрашенного раствора при 550 нм. Монография ЕФ на растворы для перитонеального диализа устанавливает предел количественного содержания 5-ОМФ: в лактат- и ацетатсодержащих
растворах содержание 5-ОМФ не должно превышать 10 мкг на 25 мг глюкозы, в гидрокарбонатсодержащих - 20 мкг на 25 мг глюкозы [10]. Метод Winkler имеет существенный недостаток: толуидин признан канцерогенным веществом [11]. Поэтому этот метод определения 5-ОМФ нецелесообразно использовать на началь-них этапах фармацевтической разработки растворов для ПД, когда требуется определение 5-ОМФ в большом количестве образцов для изучения влияния многих фармацевтических факторов на содержание 5-ОМФ (рН, режим стерилизации, концентрация глюкозы, натрия лактата и др.) [2, 3, 12-14].
Как показали экспериментальные исследования, до стерилизации в спектрах поглощения глюкозолактатных растворов практически отсутствует полоса погло-
Образование ПДГ с сопряженными связями сопровождается изменениями рН растворов. Изменения рН растворов после стерилизации, оптическая плотность растворов до и после стерилизации при 228-230 нм и 273-286 нм представлены в таблице 2. Обобщенные результаты изучения изменения рН растворов после термической стерилизации с целью установления закономерностей влияния рН на деградацию глюкозы, а также выбора и обоснования состава и лабораторной технологии глюкозосодержащих ПДР представлены в статье в одном из предыдущих номеров журнала «Вестник фармации» [12].
Для точки перегиба наблюдается следующая зависимость: во всех лактатсодер-жащих растворах при рН 5,0-7,1 точка перегиба находится в диапазоне 252-260 нм (концентрация натрия лактата незна-
щения в диапазоне 247-500 нм. Отсутствие поглощения в этом диапазоне можно объяснить отсутствием сопряженных хромофоров в молекуле глюкозы. Альдегидная группа, как изолированный хромофор, имеет максимум поглощения при 160 нм, карбоксильная группа поглощает ниже 220 нм [15]. После стерилизации лактатосодер-жащих растворов в спектрах наблюдаются плечо и широкая полоса поглощения, максимум которой находится в интервале длин волн 285-273 нм, что указывает на образование ПДГ с сопряженными двойными связями в молекуле. При 252-260 нм полоса поглощения характеризуется минимумом поглощения (точкой перегиба), начиная с которого наблюдается интенсивное увеличение оптической плотности при уменьшении длины волны до 200 нм (рисунок).
450
чительно влияет на положение минимума поглощения).
Спектры поглощения представляют собой аддитивную сумму поглощений ряда изолированных и сопряженных хро-мофорних систем [8]. Среди сопряженных систем - еноновый хромофор молекулы 3,4-ДГЕ и кольцо фурана в молекуле 5-ОМФ [9, 15].
При постепенном отщеплении молекул воды от глюкозы образуются соединения с различным содержанием двойных связей. Причем, чем больше в молекуле число сопряженных двойных связей, тем больше длина волны-максимума поглощения данного вещества смещена вправо. Как показывают экспериментальные данные 3,4-ДГЕ имеет максимум поглощения при 228-231 нм, а 5-ОМФ - при 273-285 нм. Из спектров поглощения некоторых биологически важных соединений видно, что чем больше
Рисунок - Структура спектра поглощения растворов серий 30513 и 40513
до и после стерилизации
Таблица 2 - Физико-химические показатели растворов для перитонеального диализа _с различным содержанием натрия лактата и глюкозы моногидрата_
рН А рН Оптическая плотность раствора
до стерилизации после стерилизации до стерилизации после стерилизации
при X 228-230 нм при X 273-286 нм при X 228-230 нм в Хшах
состав: ионы в ммоль/л: натрия 92, кальция 1,25, магния 0,25, хлорид 95, лактат 0; глюкозы моногидрат 1,5 %; серия 30508
8,1 4,6 3,5 0,015-0,014 0,009 0,555 Хтах =228,5 0,228 Хшах=282
6,03 4,59 1,44 0,025-0,024 0,016-0,015 0,455 Хшах=229 0,186 Хшах=284
5,48 4,58 0,90 0,003 0,001 0,420 Хшах=229 0,163 Хшах=284
4,09 4,04 0,05 0,015-0,014 0,009-0,008 0,186 Хшах=229 0,193 Хшах=285
2,94 2,95 -0,01 0,015-0,014 0,009 0,091 Хшах=230 0,166 Хшах=285
2,03 2,03 0 0,024-0,023 0,013 0,116 Хшах=231 0,308 Хшах=285
серия 051008
7,34 4,77 2,57 0,025-0,023 0,014-0,012 0,628 Хшах=228 0,233 Хшах=281,5
5.84 4,46 1,38 0,006 0,004 0,358 Хшах=229 0,238 Хшах=284
4,97 4,35 0,62 0,014-0,013 0,008-0,007 0,367 Хшах=228,5 0,267 Хшах=284
4,38 4,25 0,13 0,017-0,016 0,010-0,008 0,270 Хшах=229 0,215 Хшах=284
3,93 3,90 0,03 0,012-0,011 0,007-0,006 0,181 Хшах=229 0,193 Хшах=284
2,96 2,94 0,02 0,008-0,007 0,005-0,004 0,099 Хшах=229 0,172 Хшах 284,5
2,45 2,43 0,02 0,018 0,011-0,009 0,119 Хшах=229,5 0,215 Хшах=284
2,06 2,04 0,02 0,009-0,008 0,005-0,004 0,119 Хшах =231 0,332 Хшах=284
состав: ионы в ммоль/л: натрия 132, кальция 1,25, магния 0,25, хлорид 95, лактат 40; глюкозы моногидрат 1,5 %; серия 11205
6,50 5,81 0,79 - 0,912-0,787 0,304 Хшах=273
6,21 5,79 0,42 - - 0,877-0,754 0,257 Хшах=276
5,91 5,69 0,22 0,343-0,234 -0,004 - -0,003 0,879-0,757 0,246 Хшах=279
5,60 5,53 0,07 - - 0,867-0,748 0,235 Хшах=280
5,31 5,30 0,01 0,385-0,270 0,014-0,013 0,865-0,742 0,249 Хшах=281
5,04 5,04 0 0,406-0,290 0,018-0,016 0,795-0,666 0,329 Хшах=285
серия 10413
6,52 6,39 0,13 - - 0,326-0,242 0,033-0,027 макс. н/о**
6,21 6,20 0,01 0,2787 (228 нм) 0,0058 (284 нм) 0,301-0,218 0,024-0,021 макс. н/о
5,70 5,73 -0,03 0,2913 (228 нм) 0,0054 (284 нм) 0,302-0,219 0,017-0,015 макс. н/о
5,42 5,44 -0,02 0,3265 (228 нм) - 0,301-0,217 0,016-0,015 макс. н/о
5,23 5,23 0 0,2964 (228 нм) 0,0100 (284 нм) 0,319-0,233 0,018-0,015 макс. н/о
серия 30513
6,64 5,63 1,01 0,308-0,221 0,056-0,061 1,310-1,193 0,744 Хшах= 273
6,21 5,57 0,64 0,279-0,195 0,026-0,022 1,399-1,283 0,781 Хшах= 275
5,72 5,50 0,22 - - 1,161-1,053 0,573 Хшах =276
5,40 5,35 0,05 0,296-0,210 0,022-0,018 1,019-0,916 0,454 Хшах =280
5,20 5,17 0,03 0,290-0,205 0,011-0,008 1,032-0,928 0,581 Хшах =281
состав: ионы в ммоль/л: натрия 132, кальция 1,25, магния 0,25, хлорид 100, лактат 35; глюкозы моногидрат 2,5 %, серия 20415
6,44 5,72 0,72 0,253-0,174 0,0076-0,0082 1,428-1,324 0,565 Хшах =278
6,05 5,65 0,40 0,259-0,179 0,0076-0,0083 1,422-1,319 0,527 Хшах =276
5,72 5,57 0,15 0,258-0,178 0,0068-0,0069 1,249-1,152 0,385 Хшах =278
5,42 5,39 0,03 0,263-0,181 0,002-0,003 1,190-1,095 0,382 Хшах =281
5,21 5,21 0 0,272-0,189 0,004-0,005 1,139-1,045 0,418 Хшах =283
состав: ионы в ммоль/л: натрия 122, кальция 1,25, магния 0,25, хлорид 95, лактат 10; глюкозы моногидрат 4,25% серия 10408
6,42 5,22 1,20 0,105-0,076 0,019-0,013 0,956-0,911 0,426 Хшах=275
6,15 5,22 0,93 0,070 - 0,997-0,950 0,461 Хшах =274,5
5,93 5,21 0,72 0,072 - 0,997-0,949 0,456 Хшах =275
Продолжение таблицы 2
рН А рН Оптическая плотность раствора
до стерилизации после стерилизации до стерилизации после стерилизации
при Х 228-230 нм при Х 273-286 нм при Х 228-230 нм в Хтах
5,65 5,20 0,45 0,078 - 0,940-0,895 0,415 Хтах=277,5
5,34 5,16 0,18 0,080 - 0,903-0,860 0,398 Хтах =277
5,08 5,06 0,02 0,082 - 0,854-0,819 0,344 Хтах =279
Состав: ионы в ммоль/л: натрия 112, кальция 1,25, магния 0,25, хлорид 95, лактат 20; глюкозы моногидрат 4,25 %, серия 20408
6,44 5,41 1,03 0,182-0,129 0,021-0,019 1,484-1,403 0,495 Хтах=274
6,17 5,37 0,80 0,166-0,114 0,011-0,010 1,367-1,293 0,504 Хтах=275
5,91 5,35 0,56 0,168-0,116 0,012-0,010 1,405-1,328 0,520 Хтах=275
5,64 5,31 0,35 0,175-0,122 0,014-0,013 1,378-1,302 0,501 Хтах=276
5,35 5,21 0,14 0,181-0,127 0,016-0,013 1,375-1,299 0,511 Хтах=278
5,03 5,02 0,01 0,194-0,138 0,019-0,015 1,265-1,194 0,484 Хтах=281
серия 40508
7,10 5,38 1,72 0,159-0,107 0,002-0,003 1,276-1,193 0,623 Хтах=274
6,27 5,38 0,89 0,157-0,105 0,000 1,156-1,078 0,504 Хтах= 274,5
5,55 5,29 0,26 0,172-0,119 0,003-0,004 1,184-1,106 0,547 Хтах=276
5,05 5,03 0,02 0,176-0,121 0,004-0,003 1,046-0,975 0,544 Хтах=280
4,57 4,59 -0,02 0,207-0,148 0,005-0,005 0,848-0,776 0,612 Хтах =283
4,09 4,11 -0,02 0,276-0,206 0,009-0,008 0,626-0,549 0,521 Хтах =284
Состав: ионы в ммоль/л: натрия 132, кальция 1,25, магния 0,25, хлорид 95, лактат 40; глюкозы моногидрат 4,25%, серия 20413
6,54 5,48 1,06 0,305 (228 нм) 0,024 (284 нм) 1,509-1,390 0,854 Хтах=275
6,12 5,50 0,62 0,284 (228 нм) 0,014 (284 нм) 1,375-1,261 0,706 Хтах=274
5,73 5,43 0,3 0,335 (228 нм) 0,034 (284 нм) 1,283-1,172 0,621 Хтах=275
5,42 5,30 0,12 0,340 (228 нм) 0,033 (284 нм) 1,147-1,042 0,541 Хтах=278
5,24 5,24 0 0,331 (228 нм) 0,025 (228 нм) 0,354-0,268 макс. н/о; 0,041-0,037 при 273-286 нм
серия 40513
6,64 5,31 1,33 0,267-0,186 0,017-0,014 3,107-2,947 2,335 Хтах=278
6,20 5,36 0,84 0,270-0,189 0,021-0,016 2,628-2,484 1,662 Хтах=277
5,68 5,31 0,37 0,283-0,200 0,020-0,015 2,465-2,327 1,621 Хтах=278
5,43 5,25 0,18 0,295-0,211 0,024-0,020 2,194-2,066 1,357 Хтах=280
5,20 5,15 0,05 0,317-0,229 0,042-0,043 1,995-1,872 1,282 Хтах=281
Примечание: * - измерения не проводились; ** - максимум не обнаружен в диапазоне 273-286 нм.
в молекуле число сопряженных двойных связей, тем больше длина волны-максимума поглощения данного вещества. Например, молекулы пероксидов жирных кислот содержат две сопряженные двойные связи (диеновые конъюгаты), максимум в спектре поглощения лежит при 233 нм. Продукты перок-сидного окисления липидов, содержащие три сопряженные двойные связи (триеновые конъюгаты), имеют максимум поглощения уже при длине волны 260-280 нм. Ретиналь, молекулы которого содержат 6 сопряженных двойных связей, характеризуется максимумом поглощения при 360 нм [16].
Положение максимума поглощения глюкозолактатных растворов зависит в первую очередь от рН раствора до сте-
рилизации. Для всех глюкозолактатных растворов, независимо от концентрации натрия лактата и глюкозы, наблюдается следующая закономерность: чем ниже значение рН раствора до стерилизации, тем более вправо смещен максимум поглощения (батохромное смещение). При значениях рН 6,4 и выше во всех растворах максимум поглощения находится в интервале 278-273 нм. При значениях рН 5,0-5,2 во всех растворах максимум поглощения смещается в сторону больших длин волн и находится в интервале 285-279 нм (ба-тохромное смещение). Структура спектров поглощения двух серий глюкозалактатных ПДР представлена на рисунке.
Как показали экспериментальные исс-
ледования, до стерилизации в спектрах поглощения глюкозосодержащих растворов без натрия лактата отсутствует полоса поглощения в диапазоне 218-500 нм. Оптическая плотность при 218 и 500 нм составляет 0,010-0,034 и 0,000 соответственно. После стерилизации положение максимумов поглощения незначительно зависит от рН раствора до стерилизации. Для всех растворов характерна следующая закономерность в структуре и виде спектра: наблюдаются две полосы поглощения, первая имеет максимум поглощения при 228-231 нм, вторая - при 281,5-285 нм. Для двух полос поглощения при увеличении рН от 2,0 до 8,1 характерно гипсохромное смещение для двух максимумов: от 231 до 228 нм и от 285 до 281,5 нм. Эти полосы поглощения обусловлены присутствием 3,4-ДГЕ (X =228 нм) и 5-ОМФ (284 нм) [4, 7]. ""
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
До стерилизации в глюкозолактатных ПДР практически отсутствует полоса поглощения в диапазоне длин волн 247-500 нм. После стерилизации структура и вид спектра зависят от концентрации натрия лактата и рН раствора до стерилизации. В спектре наблюдаются плечо и широкая полоса поглощения, максимум которой находится в интервале длин волн 273-285 нм, что указывает на образование продуктов деградации глюкозы с сопряженными связями в молекуле. При длинах волн 252260 нм полоса поглощения характеризуется минимумом поглощения (точкой перегиба), начиная с которого наблюдается интенсивное увеличение оптической плотности при уменьшении длины волны до 200 нм. Также наблюдается существенное увеличение значения оптической плотности при дине волн 228-230 нм и возрастание оптической плотности при увеличении рН от 4,1 до 7,1. Для всех глюкозолактатных растворов, независимо от концентрации натрия лактата и глюкозы, наблюдается следующая зависимость: чем ниже значение рН раствора до стерилизации, тем более вправо смещен максимум поглощения (батохромное смещение). При значениях рН 4,1-7,1 во всех растворах максимум поглощения находится в интервале длин волн 273-285 нм.
Положение максимумов поглощения после стерилизации глюкозосодержащих
расторов без натрия лактата незначительно зависит от рН раствора до стерилизации (2,0-8,1). Наблюдается следующая зависимость в структуре спектра: наблюдаются две полосы поглощения, первая имеет максимум поглощения при 228-231 нм, вторая - при 281,5-285 нм, которые обусловлены образованием 3,4-ДГЕ и 5-ОМФ.
SUMMARY
N. I. Hudz SPECTROPHOTOMETRY ANALYSIS
IN THE DEVELOPMENT OF PERITONEAL DIALYSIS SOLUTIONS This article is dedicated to the development of the analytical technique of direct spec-trophotometric determination of glucose degradation products (GDP) in the elaboration of composition and laboratory technology of glucose-containing peritoneal dialysis solutions.
Before sterilization there is almost no absorption in the range of 247-500 nm in all the peritoneal dialysis solutions containing dextrose and sodium lactate. After sterilization, the structure and form of the spectra depend on the value pH of a solution before sterilization. After sterilization the shoulder and broad absorption band are observed in the spectra of the solutions. Absorption band has maximum in the wavelength range of 273-285 nm, indicating the formation of GDP with conjugated double bonds. At 252-260 nm absorption band is characterized by a minimum absorption (inflection point) from which an intense increase of absorption is starting with decrease of wavelength up to 200 nm. Also the significant increase in the absorption at 228-230 nm is observed and there is a trend of increasing absorption with increasing pH from 4,1 to 7,1. For all the solutions, irrespective of the concentrations of sodium lactate and glucose, the following regularity is observed: the lower the pH of the solution before sterilization is, the more right absorption maximum is shift (bathochromic shift). At pH 4,1-7,1 in all the solutions absorption maximum is in the range of 273-285 nm.
The position of the absorption maxima of the solutions without sodium lactate slightly depends on the value pH of the solution before sterilization (2,0-8,1). For all the solutions, the following pattern is observed in the structure of the spectra: there are two absorption bands, the first one has a maximum absorption at 228-231 nm, and the second - at 281,5-285 nm, which are due to the formation
of 3,4-Dideoxyglucosone-3-ene (3,4-DGE) and 5-Hydroxymethylfurfural (5-HMF).
Keywords: dextrose degradation products, peritoneal dialysis, solutions, 5-hy-droxymethylfurfural, 3,4-Dideoxyglucosone-3-ene.
ЛИТЕРАТУРА
1. Физико-химические методы анализа. Практическое руководство: Учеб. пособие для вузов / В. Б. Алесковский [и др.]; под ред. В. Б. Алесковского. - Л.: Химия, 1988. - 376 с.
2. Гудзь, Н. И. Прямой спектрофотоме-трический метод выявления и определения продуктов разложения глюкозы в растворах для перитонеального диализа / Н. И. Гудзь // Технолопчш та бюфармацевтичш аспекти створення лшарських препара^в рiзноi направленосп дп: матерiали II Мiжнародноi науково-практично'1' 1нтер-нет-конференцп (м. Харюв, 12-13 листопада 2015 р.). - Харюв, 2015. - С. 317-318.
3. Гудзь, Н. I. Стабшьшсть глюкозое-лектрол^них розчинiв з вмютом глюкози 1,5 % i 4,25 % / Н. I. Гудзь // Актуальш пи-тання фармацевтично'1' i медично'1' науки та практики. - 2011. Випуск XXIV. - С. 85-86.
4. 3,4-Dideoxyglucosone-3-ene (3,4-DGE): a cytotoxic glucose degradation product in fluids for peritoneal dialysis / T. Linden [et al.] // Kidney International, 2002. - Vol. 62.
- P. 697-703. - Режим доступа: http://www. nature.com/ki/journal/v62/n2/pdf/4493154a. pdf. - Дата доступа: 25.10.2015.
5. Identification and determination of a-Dicarbonyl compounds formed in the degradation of sugars / Teruyuki Usui [et al.] // Biosci. Biotechnol. Biochem. - 2007. - №10.
- Р. 2465-2472. - Режим доступа: http:// www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1271/ bbb.70229. - Дата доступа: 25.10.2015 г.
6. Державна фармакопея Украши: в 3 т. / Державне тдприемство: «Украшський науковий фармакопейний центр якосп лшарських засобiв». - 2-е вид. - Харюв: Державне тдприемство: «Украшський науковий фармакопейний центр якосп ль карських засобiв». - 2014. - Т.3. - 732 с.
7. Rapid Method for the Determination of 5-Hydroxymethylfurfural and Levu-linic Acid Using a Double-Wavelenght UV Spectroscopy / Junhua Zhang [et al.] // The scientific World Journal. - 2013, article ID 506329. Режим доступа: http://dx.doi.
org/10.1155/2013/506329. - Дата доступа: 25.10.2015.
8. Основы аналитической химии: В 2 кн. Кн. 2. Методы химического анализа / Под ред. Ю. А. Золотова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1999. - 494 с.
9. Браун, Д. Спектроскопия органических веществ: Пер. с англ. / Д. Браун, А.Флойд, М. Сейнзбери. - М.: Мир, 1992. -300 с.
10. European Pharmacopoeia, 8-th ed. 2014. - 3656 p.
11. Identification and Quantification of 5-Hydroxymethyl Furfural HMF in Some -Containing Food Products by HPLC / Suzan Zein Alabdeen Makawi [et al.] // Pakistan Journal of nutrition. - 2009. - №8 (9). -Р. 1391-1396. Режим доступа: http://scialert. net/fulltext/?doi=pjn.2009.1391.1396. - Дата доступа: 25.10.2015.
12. Гудзь, Н. И. Обоснование состава перитонеальних диализных глюкозосодер-жащих растворов / Н. И. Гудзь // Вестник фармации. - 2015. - №2(68). - С. 33-40.
13. Гудзь, Н. I. Вплив рН на термоде-струкцш глюкози в розчин з вмютом мо-нопдрату глюкози 1,5% для перитонеального дiалiзу // Фармацевтичний часопис. -2006. - №1. - С. 111-112.
14. Гудзь, Н. I. Вивчення фiзико-хiмiч-них властивостей глюкозопдрокарбонат-них перитонеальних дiалiзних розчишв / Н. I. Гудзь // Фармацевтичний часопис. -2008. - № 6. - С. 68-74.
15. Оргашчна хiмiя: У 3 кн.: Кн. 1. Ос-нови будови оргашчних сполук / В. П. Чер-них, Б. С. Зiменковський, I. С. Гриценко: (Шдручник для фарм. вузiв i факульте^в). -Х.: Вид-во «Основа» при Харювському державному ушверситет!, 1993. -145 с.
16. Владимиров, Ю. А. Физико-химические основы фотобиологических процессов: Учеб. пособие для мед. и биол. спец. вузов / Ю. А. Владимиров, А. Я. Потапенко. - М.: Высш. шк., 1989. - 199 с.
Адрес для корреспонденции:
79010, Украина, г. Львов, ул. Пекарская, 75, Львовский национальный медицинский университет им. Данила Галицкого,
кафедра технологии лекарств и биофармации, +38 (032) 276-85-84, e-mail: natali_gudz@ukr.net, Гудзь Н. И.
Поступила 26.11.2015 г.
