Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова» Министерства образования и науки Российской Федерации.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
На правах рукописи





Турусова Елена Васильевна








ПРИМЕНЕНИЕ ФОТОГЕНЕРИРОВАННОГО ЙОДА

ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОПРИМЕСЕЙ МЫШЬЯКА И
СУРЬМЫ

В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ СУБСТАНЦИЯХ И
ЛЕКАРСТВЕННОМ РАСТИТЕЛЬНОМ СЫРЬЕ




14.04.02
-

фармацевтическая химия, фармакогн
о
зи
я


А
В
ТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата фармацевтических наук





Самара


201
8

2

Работа выполнена в
федеральном
государственном бюджетном образовательном
учре
ж
дении высшего образования «Чувашский государственный университет имени
И.
Н. Уль
я
нова» Министерства образования и науки Российской Федерации


Научный руководитель:


докт
ор химических наук, профессор


Насакин Олег Е
в
геньевич


Официальные оппоненты:


Мещерякова Светлана Алексеевна



доктор фармацевтических наук, доцент,
федерально
е государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
образования «Башкирский государственный медицинский университет»
Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра общей химии,
заведующий кафе
д
рой.

Абдуллина Светлана Геннадиевна


до
ктор фармацевтических наук,
доцент,
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
образования

«Казанский государственный медицинский университет» Министерства
здравоохранения Российской Федерации
Институт фармации
,
профессор.


Ве
дущая организация:


федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
образования «Пермская государственная фармацевтическая академия
»

Мин
и
стерства
здравоохранения Российской Федерации, г Пермь.


Защита диссертации состоится «
20

»

ап
реля
201
8

г. в __ часов на засед
а
нии
диссертационного совета Д 208.085.06 при федеральном государственном
бюдже
т
ном образовательном учреждении высшего образования «Самарский
государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения
Российской Ф
едерации по адресу: 443079, г. С
а
мара, ул. К.Маркса, 165 Б.


С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке и на сайте
федерального
государственного бюджетного образовательного у
чреждения высшего
образования «Самарский государственный медиц
инский университет»
Министерства здравоохранения Российской Федерации (443001, г. Самара, ул.
Арцыб
у
шевская, 171;
http://www.samsmu.ru/scientists/science/referats/2018/)
.


Автореферат разослан « » ____________ 201
8

г.


Ученый секретарь

диссертационно
го совета, Д 208.085.06,

доктор

фармацевтических наук,

доцент







Петрухина Ирина Константино
в
на


3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Обеспечение доброкачественности лекар
-
ственных средств
(ЛС) является важной и актуальной пробле
мой здра
-
воохранения Ро
с
сии. От этого показателя зависит здоровье, а значит и
жизнь российских граждан

[Буданцев Л.А., 2010]
. В настоящее время
проблема контроля фармацевтической продукции ус
и
ливается в связи
с общим ростом количества зарегистрированных в
России ЛС

[Кова
-
л
е
ва Е.Л., 2005; Арзамасцев А.П., 2000]
, а также появлением новых
классов природных и синтетических соединений

[Арзамасцев А.П.,
2000]
. Поэтому лекарственные препараты на основе лекарственного
растительн
о
го сырья (ЛРС) в настоящее время при
обретают всё боль
-
шую популярность. Это связано с меньшим количеством противопока
-
заний и побочных эффектов по сравнению с применением химио
п
ре
-
паратов. Следует отметить, что в состав ЛРС входят не только ценные
группы биологически активных веществ (БАВ) л
екарственных расте
-
ний, но и жизненно необходимые микроэлементы, находящиеся в ор
-
ганически связанной, наиболее доступной и усвояемой форме

[Стру
-
совская О.Г., 2011]
. Усиление антропогенной нагрузки на окружа
ю
-
щую среду способствует накоплению в растениях
опасных для челове
-
ка и животных концентраций химических эл
е
ментов

[Струсовская
О.Г., 2011]
. При этом расширение районов заготовки ЛРС позволяет
предположить, что вредные вещества могут находиться в опасных
концентрациях. Особняком среди микроэлементов сто
ит мышьяк как
один из самых опасных классич
е
ских диверсионных ядов, он по срав
-
нению с другими элементами
повсеместно

присутствует в почвах

[Сосницкая Т.Н., 2014
]
. Так, например, в почвах некоторых областей
Забайкальского Края и Алтая зарегистрировано прев
ышение его со
-
держ
а
ния в 1000 раз относительно предельно допустимых содержаний
(5 мг/кг)

[Солодухина М.А., 2012]
. При этом он хорошо усваивается
растениями, что обуславливает его присутствие в препаратах расти
-
тельного происхожд
е
ния.


4

Среднее содержание мыш
ьяка в растениях, произрастающих на не
-
загря
з
ненных почвах, составляет 0,01
-
5,00 мг/кг сухой массы и редко
превышает 1 мг/кг влажной массы. Однако некоторые виды растений
устойчивы к высокому содержанию мышьяка в тканях. Так,
Pseudotsuga taxifolia

(8200 мг
/кг As в золе) и папоротник
Pityrogramma
calomelanos

(400 мг/кг As на сухую массу) являются гипераккумуля
-
т
о
рами мышьяка, а повсеместно распространенную ряску
Lemna minor
L.

зарубежные исследователи предлагают использовать в качестве фи
-
торемедиатора

[Бабо
шина С.В., 2007]
. Пр
о
веденный сотрудниками
Бостонского университета (США) в 2003 году анализ ЛС раститель
-
ного происхождения в 20% анализируемых образцов выявил потенци
-
ально опасные уровни загрязн
е
ния тяжелыми металлами (ТМ) и мы
-
шьяком

[
Robert

B
.
Saper

e
t al., 2004]
. Употребление подобных образцов
даже с незначительным превышением содержания мышьяка вслед
-
ствие его аккумуляции может вызвать ра
с
стройство памяти, речи,
слуха, зрения, обоняния, внимания, поражение кожи, рак гортани, глаз,
белокровие, энтерок
олит, аном
а
лии скелета и мочеполовой системы.

Очень часто загрязненные образцы ЛРС содержат сопутствующий
яд


соединения сурьмы

[
Robert

B
.
Saper

et al., 2004]
. Интоксикация
соединениями сурьмы в зависимости от степ
е
ни отравления вызывает
пневмонию, фибро
з костного мозга, рак. Несмотря на подобную ток
-
сикологическую картину, отдельной фармацевтической статьи, регла
-
ментирующей содержание сурьмы в ГФ РФ XIII издания, в разделе
«М
е
тоды анализа лекарственного растительного сырья, фармацевти
-
ческих субста
н
ций
растительного происхождения и лекарственных
растительных препаратов» (ОФС.1.5.3.0009.15) не предусмо
т
рено. В
связи с этим разработка простого и доступного способа определения
содержания микропримесей мышьяка и сурьмы в ЛС, ЛРС и лекар
-
ственных растительных

пр
е
паратах актуальна.

Степень разработанности темы.

Анализ существующих в насто
-
ящее вр
е
мя методов обнаружения микропримесей мышьяка и сурьмы

5

сводится к спектроскопическим способам, возможности которых огра
-
ничиваются не только дороговизной и сложностью а
ппаратурного
оформления, но и необходимостью проведения анализа в стац
и
онар
-
ных условиях

[М.С. Доронина, 2014; Г.А. Бордовский, 2011; А.В. Мар
-
ченко, 2011; Г.А. Бордовский, 2010; Н.М. Шаяхметова, 1991; Р.У. Хаб
-
риева , 2010,
Mirjana

M
.
Sevaljevic

et al.,
2001;
Odalys Quevedo

et al.,
2003;
Hugo Romero
et al., 2015;
Stephanie

A
.
Connon

et al., 2008;
Luis
Dante Martinez

et al., 2005;
Magdalena

Jab
ł
o
ń
ska
-
Czapla
. 2015;
Odalys
Quevedo
-
Álvarez

et al., 2014]
.

Альтернативой способам, рекомендованным нормативными до
ку
-
ментами (НД) для определения мышьяка и сурьмы, выступает фото
-
химический метод, особенностью которого является возможность фо
-
тогенерации титранта (йода) способного окислять восстановители как
минеральной, так и органической природы. Рекомендованный сп
особ
не требует стандартизации титранта, что позв
о
ляет не только сокра
-
тить время единичного определения и число применяемых реагентов,
но и знач
и
тельно упростить и удешевить аналитический контроль за
содержанием мышьяка и сур
ь
мы.

Цели и задачи исследовани
я.

Целью данного исследования явля
-
ется ра
з
работка селективного способа определения микропримесей
мышьяка и сурьмы в фармацевтических субстанциях, ЛРС и лекар
-
ственных растительных препар
а
тах.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следу
-
ющие

з
а
дачи:

1.

Провести информационно
-
аналитические исследования по суще
-
ствующим методам определения микропримесей мышьяка и сурьмы в
фармацевтических субстанциях, ЛРС и лекарственных растительных
препар
а
тах.

2.

Изучить возможность применения фотохимического метод
а для
количественного определения микропримесей мышьяка и сурьмы в

6

фармацевтических субстанц
и
ях, ЛРС и лекарственных растительных

препаратах.

3.

Изучить возможность применения органических реагентов для
эффективного разделения гидридов элементов и на основе п
олучен
-
ных результатов разработать
методику совместного опред
е
ления мик
-
ропримесей мышьяка и сурьмы в ЛРС.

4.

Разработать фотохимическую методику определения
микропримесей м
ы
шьяка и сурьмы в фармацевтических субстанциях,
ЛРС и лекарственных растительных преп
а
ратах.

5.

Изучить в сравнительном аспекте содержание ми
к
ропримесей
мышьяка и сурьмы в различных видах фармацевтических субстанций,
образцах ЛРС и лекарственных растительных препар
а
тах.

6.

Изучить влияние природы экстрагента на степень извлечения
мик
ропримеси м
ы
шьяка из ЛРС.

Научная новизна.

В результате проведенных исследований
найдены оптимальные условия получения ф
о
тогенерированного йода.

Установлена возможность применения фотохимического метода
для
количественного
определения мышьяка, основанн
ого

на перегонке

арсина в раствор фотогенерирова
н
ного йода. Определен
механизм
взаимодействия гидрида с титрантом. Выявлено, что в условиях полу
-
чения арсина наблюдается образование стибина с выходом не менее
84%. Для устранения влияния сурьмы на результаты опред
е
ления
мы
шьяка рекомендована перегонка смеси гидридов через последова
-
тельно присоединенные поглотительные ячейки, первая из которых
содержала смесь спи
р
товых растворов дифенилкарбазида (ДФК
-
ида) и
дифенилкарбазона (ДФК
-
она) (1: 5), вторая


раствор фотогенериро
-
ва
нного йода. Предложенная система р
е
комендована для совместного
определения микропримесей мышьяка и сурьмы в ЛРС. Для повыше
-
ния чувствительности спектрофотометрического способа определения
сурьмы рекомендовано фотохимическое окончание, основанное на
титров
а
нии стибина раствором фотогенерированного

йода.


7

Теоретическая и практическая значимость.

Найденные и апро
-
бирова
н
ные рабочие условия (рН, сенсибилизатор) получения фото
-
генерированного йода позволили стандартизировать проведение ис
-
пытаний контроля качест
ва фармацевтических су
б
станций, ЛРС и ле
-
карственных растительных препаратов по показателю их экологиче
-
ской безопасности на фармацевтических предпри
я
тиях и в кон
-
трольно
-
аналитической службе.

Разработана

и апробирована методика совместного определения
мик
ропримесей мышьяка и сурьмы в ЛРС. Установлены валидацион
-
ные характеристики данной методики.

На модифицированной установке для фотохимического титрова
-
ния разработаны методики количественного определения микропри
-
месей мышьяка и сурьмы в
фармацевтических

субстанциях, ЛРС и
лекарственных растительных препаратах. Предложенны
е

метод
ики

отлича
ю
тся хорошей воспроизводимостью, точностью, простой аппа
-
ратурного исполн
е
ния.

Методология и методы исследования.

Структура диссертацион
-
ного исследования построена на и
зучении и обобщении литературных
данных известных способов определения мышьяка и сурьмы в ЛС,
продуктах пищевых, биологических жидк
о
стях и объектах окружаю
-
щей среды.

Согласно цели и задачам исследования, выбраны объекты исследо
-
вания. Объектами исследова
ния сл
у
жили образцы фармацевтических
субстанций, ЛРС
,

собранные на территории Чувашской Республики
(ЧР) и Республики Марий Эл
,

и лекарственные растительные препа
-
раты фирмы ОАО «Красногорсклексре
д
ства».

Исследования проводились с использованием мет
о
дов: ат
омно
-
аб
-
сорбционной спектрометрии с электротермической атомизацией (ААС
с ЭТА), фотохимического и спектрофотометрического. Статистиче
-
скую обработку результатов анализа осуществляли в соо
т
ветствие с
ОФС.1.1.0013.15
[
ГФ РФ XIII издани
е, часть 1
]
.


8

Положения,

вынос
и
мые на защиту:

1.

Результаты разработки
методики
фотохимическо
го

определения
микроприм
е
сей мышьяка и сурьмы в фармацевтических субстанциях,
ЛРС и лекарственных растительных препаратах.

2.

Результаты
исследования

спектрофотометрическ
о
го способа опре
-
делени
я сурьмы, на основании которых разработана методика сов
-
местного определения микроколичеств мышьяка и сурьмы в ЛРС на
примере багульника б
о
лотного.

3.

Результаты определения микропримесей мышьяка и сурьмы в
фармацевтич
е
ских субстанциях, ЛРС и лекарственных ра
стительных
препаратах и установление соответствия их нормам качества указан
-
ным в НД по критерию экологич
е
ской безопасности.

4.

Результаты изучения влияния природы экстрагента на степень
извлечения микр
о
примеси мышьяка из ЛРС.

Степень достоверности.
Степень д
остоверности представленных
результ
а
тов исследований определяется достаточными по своему объ
-
ёму данными, использ
о
ванием современных методов исследований.

Обработку полученных результатов проводили в соответствии с
ОФС.1.1.0013.15 «Статистическая обработк
а результатов химического
эксп
е
римента» (ГФ РФ XIII издани
е
) с использованием программ
«
Statistica

6.0» (
Stat

Soft
,
USA
) и «Excel 7.0» (
MS

Office
,
USA
).

Для разработанных методик количественного опр
е
деления микро
-
примесей мышьяка и сурьмы проведена валид
ационная оценка. Вы
-
воды, сформулированные в диссертационной работе, аргументированы
и логически вытекают из полученных эксп
е
риментальных данных.

Апробация работы.

Результаты работы доложены на научно
-
практических конференциях: «Экологические аспекты регио
нального
инновационно
-
у
сто
й
чивого развития» (Чебоксары, 2006); «Региональ
-
ном фестивале студентов и молодежи Чувашского государственного
университета им. И. Н. Ульянова» (Чебоксары, 2011); «45
-
й научной
конференции, посвященной Году российской ко
с
монавтики
, 460
-
ле
-

9

тию мирного вхождения Чувашии в состав России и 50
-
летию образо
-
вания Волжского филиала МЭИ» (Чебоксары, 2011); «VI Всеро
с
сий
-
ской конференции, посвященной 50
-
летию Чувашского государствен
-
ного университета им. И.Н. Ульянова» (Чебокс
а
ры, 2017).

В
недрение результатов исследования.

Результаты диссертаци
-
онной работы

внедрен
ы

в учебный процесс
и научно
-
исследователь
-
скую работу кафедр химико
-
фармацевтического факультета

ФГБОУ
ВО «ЧГУ им. И.Н. Ульянова» Минобрнауки России (Чебоксары) (пр
и
-
ложение 1).

Личный вклад автора.

Все экспериментальные данные, пред
-
ставленные в работе, получены непосредственно автором. Автором
также разработан
ы фотохимические методики определения мышьяка и
сурьмы в фармаце
в
тических субстанциях, лекарст
венных раститель
-
ных препар
атах и
ЛРС [
патент
РФ № 2591827 «Способ определения
микропримеси мышьяка и сурьмы в растительном лекарственном сы
-
рье», заявка № 2015119456 от 12.01.15]
.

По результатам проведенных
работ модифицирована установка для фотохимического титров
а
ния
[
патент
РФ №
122490 «Анализатор фотохимический», заявка №
2012124461/15 от 13.06.2012].

Автор принимал непосредственное участие в выполнении всех
этапов диссертац
и
онной работы, а также в написании и оформлении
публикаций по теме диссе
р
тации.

Связь задач исследования

с проблемами фармацевтических
наук.

Диссертационная работа выполнена в рамках свободной темы
кафедры общей, неорганич
е
ской и аналитической химии ФГБОУ ВО
«ЧГУ им. И.Н. Ульянова» Минобрнауки России «Разработка экспрес
-
сных способов определения тяжелых мета
ллов и мышьяка в расти
-
тельном лекарственном сырье» (
лицензия на ос
у
ществление образова
-
тельной


деятельности

от 19.07.2016 г., серия 90Л01 № 0009318, рег.


№ 2276).


10

Соответ
ствие диссертации паспорту научной специальности.
Диссертация соответствует паспорту специальности 14.04.02


фар
-
мацевтическая химия, фармакогнозия (фармаце
в
тические науки) по
пунктам 3, 7.

Публикации.

По материалам диссертации получено два патента
РФ (п
риложение 2); опубликовано 4 статьи в рецензируемых научных
журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, 5 тезисов
доклад
ов на

научных конфере
н
циях различного уровня.

Структура и объем диссертации.

Содержание работы изложено
на 1
10

стран
и
ц
ах

машинопис
ного листа, включает 38 таблиц, 34 ри
-
сунка и состоит из введения, обзора литературы по теме диссертации
(1 глава), 3 глав экспериме
н
тальных исследований, заключения, общих
выводов, списка литературы. Список литературы включает 163 источ
-
ника, из них 23


публикации зарубежных авторов. Диссертация со
-
держит прилож
е
ния.

Во введении сформулированы актуальность исследования, цель и
задачи исслед
о
вания, научная новизна, практическая значимость ра
-
боты, положения, выдвигаемые на з
а
щиту.

Глава 1 посвящена обзору
отечественной и зарубежной литературы по м
е
тодам количественного
определения мышьяка, сурьмы в ЛС, продуктах пищевых и объектах
окружающей среды.
Г
лав
а

2
включает описание объектов и

метод
ов

исследования.
Г
лав
а
3 п
освящена разработке
совместного способа
оп
ред
е
ления микропримесей мышьяка и сурьмы в ЛРС
, а именно

определени
ю

оптимальных
услови
й

получения

и перегонки

гидридов
,

образования ионного ассоциата и определение его состава, а также
результаты определения микропримесей мышьяка и сурьмы в ЛРС.

Глав
а

4
с
одержит
результаты фотохимической мет
о
дики определения
микропримесей мышьяка и сурьмы в фармацевтических субстанциях,
ЛРС и препаратах на растительной осн
о
ве.




11

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ


Фотохимическое определение микропримесей мышьяка и сурьмы
провод
и
ли на

модифицированной установке для фотохи
мического
титрования

[патент РФ № 122490 «Анализатор фотохимический», за
-
явка № 2012124461/15 от 13.06.2012].
Контроль кислотности раствора
осуществл
я
ли с применением лабораторного ионометра (рХ
-
150МИ).
Правильность п
ол
у
ченных результатов контролировали методом ААС
с ЭТА. Определение проводили на атомно
-
абсорбционном спектрофо
-
тометре АА
-

7000F (Shimadzu, Japan) и спектрофот
о
метрах СФ
-
26 и
СФ
-
2000.

Объектами исследования служили фармацевтические субстанции,
лекарственн
ые растительные препараты и ЛРС приобретенные в ап
-
течной сети и собранные на территории ЧР и Республики М
а
рий Эл.


ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1.
Совместное определение мышьяка и сурьмы в лекарственном рас
-
тительном сырье.

В основе фотохимического определе
ния микропримесей мышья
ка
и сурьмы лежит взаимодействие гидридов элементов с раствором фо
-
тогенерированного йода, полученного в результате облучения вспомо
-
гательного раствора, содержащего ац
е
татный буфер (рН 5,6), сенсиби
-
лизатор и иодид калия, светом, п
олученным от светодиодов.

Чувствительность фотохимического определения напрямую зави
-
сит от пр
и
роды используемого сенсибилизатора. Кинетику образова
-
ния фотогенерированного йода рассма
т
ривали в присутстви
е

эозина,
флуоресцеина

натрия

и аурамина. В результа
те проведенных исследо
-
ваний установлено, что смесь вышеуказанных сенсибилизаторов в мо
-
лярном соотношении 1:1:1 позволяет увеличить скорость
фото
генера
-
ции йода до
5,33
·10
-
7

ммоль/с при рН 5,6
.


12

В результате взаимодействия гидридов мышьяка и сурьмы с фо
то
-
генерированным йодом происходит уменьшение количества тит
ранта
в поглотительной ячейке
. Содержание титранта контролиро
вали биам
-
перометрическим методом.
Облучение поглотительного раствора по
-
сле достижения постоянства тока позволяет определить время ген
ера
-
ции титранта, необходимое для восполн
е
ния его убыли. Таким обра
-
зом, зная механизм взаимодействия арсина и стибина с фотогенерир
о
-
ванным йодом, можно проводить количественную оценку содержания
мышьяка и
сурьмы
,

как по изменению силы тока, так и по врем
ени
генерации титранта. Согласно результатам фото
химического опреде
-
ления ксен
о
биотиков установлено молярное со
отношение, в котором
взаимодействует определяемое вещество с титрантом (1:3), что позво
-
лило сделать вывод об обр
а
зовании К[АsI
4
] и К[SbI
4
] и в
ывести мате
-
матическую зависимость, необхо
димую для количественной оценки
содержания элеме
н
тов:

где
Ц.д
. − цена деления установки, рассчитанная по времени генерации
(5,33∙10
-
7

ммоль/с) и изменению силы тока (4,00∙10
-
7

ммоль/мкА) соот
-
ветственно;
− изменение силы тока/времени генерации тит
-
ранта с учетом постановки холостого опыта, мкА/с;
− ёмкость мер
-
ной колбы, мл;
− объем аликвотной части, мл; 3


коэффици
ент
пересчета кол
ичества ммоль йода, вступившего в реакцию с ар
с
и
ном
или стибином.


Количественный выход гидридов определяется, в первую очередь,
содержанием в реакционной колбе восстановителей, необходимых для
предв
а
рительного восстановления всех форм ксенобиотиков в трехва
-
лентное состояние, а также кислотностью раствора. Так как стибин
является более «тяжелым» гидридом по сра
в
нению с арсином
(
М
(
SbH
3
)= 124,77
г/моль


М
(
AsH
3
)= 77,95
г/моль
), то нахождение оп
-

13

тимальны
х условий восстановления элементов до гидридов рассмат
-
ривали на примере его получения. В результате проведенных исследо
-
ваний установлено, что образование стибина с выходом не менее 90 %
наблюдается при содержании в р
е
акционной колбе не менее
1,14

ммоль а
скорбиновой кислоты,

3,62

ммоль

иодида калия
и
0,04

ммоль соляной кислоты и времени перегонки 40 мин.

В связи с тем, что фотогенерированный йод взаимодействует как с
арс
и
ном, так и стибином возникает необходимость разработки эффек
-
тивного способа их разде
л
е
ния. Наиболее перспективным в этом плане
видится применение селективного реагента на один из образующихся
гидридов. Согласно проведе
н
ным исследованиям установлено, что
стибин селективно взаимодействует с поглотительным раствором,
содержащим частично окис
ленный ДФК
-
ид. Ан
а
лиз спектров погло
-
щения реагента и продукта его взаимодействия со стибином и сурьмой
(III) (рис.
1
) выявил полное совпадение двух последних, что свидетель
-
ствует о первоначальном окисл
е
нии SbН
3

до Sb
+3
.


Рисунок

1
. Спектры поглощения р
еагента (3), продуктов его взаи
-
модействия со стибином (1) и хлор
и
дом сурьмы (III) (2).


Количественный

выход

фотометрируемой формы напрямую

зави
-
сит от соотношения ДФК
-
ида и ДФК
-
она в поглотительном сосуде.
У
становлено, что перегонка стибина в поглотитель
ный сосуд, содер
-

14

жащий смесь спиртовых растворов ДФК
-
ида и ДФК
-
она (в молярном
соотношении 1:5) позволя
е
т не только эффе
к
тивно разделить газовую
смесь гидридов, но и проводить количественную оценку соде
р
жания
сурьмы в образце.
Для п
овы
шения

чувствительност
и

спектрофотометрического определения

сурьмы

и стабилиз
ации
образуемого ионного

ассоциат

рекомендовано
изменение
диэлектрической проницаемости среды, достигаемое применением в
качестве растворителей этанола и изоамилового спирта, вз
я
тых в объ
-
емном отноше
нии 1:2.

Состав образуемого ионного ассоциата устанавливали методом
молярных отношений и изомолярных серий, согласно которым стибин
взаимодействует с реагентом в молярном соотн
о
шении Ме:R 1:2.
Найденное соотношение
позвол
и
л
о

рассчитать условную константу
устойчивости ионного ассоциата (β
усл
 4,02·10
12
)

и предположить
возможный механизм его образов
а
ния.


На основании проведенных исследований разработана
спектрофото
метрич
е
ская методика определ
ения сурьмы, которая
легла

в основу
разработки методики
совместного определения
микро
примесей

мышь
яка и сурьмы в ЛРС.


Разработана методика совместного определения микро
-
примесей мыш
ь
яка и сурьмы

в
Ledum palustre L.

(багульника бо
-
лотного), собранного на
территории карстовых торфяных, верховых и
низинных болот, расположенных в Звениго
в
ском административном

15

районе Республики Марий Эл и Алатырском районе ЧР. Заготовку
сырья проводили согласно ОФС.1.1.005.15 (ГФ XIII издани
е
, часть 1) в
период с августа по се
редину сентября 2014
-
2016 г. Пробоподготовку
образцов проводили по методике рекоменд
о
ванной
ОФС.1.2.2.2.0012.15 [ГФ XIII издание, часть 1]
.

Согласно полученным результатам содержание сурьмы, найден
ное
в образце, незначительно превышает допустимые (0,06 мг
/кг) как в
подземных, так и надземных частях растения. Содержание же мышь
-
яка найденное по изменению силы тока и времени генерации согласу
-
ются между собой, и не превышает предельно допуст
и
мых содержа
-
нии для БАВ (1,5 мг/кг). Причем содержание ксенобиотико
в в корнях
и корневищах незначительно превышает их количеству в побегах.
Возможно, это об
у
словлено биоаккумуляцией соединений мышьяка и
сурьмы корневой системой. Кроме того,

степень загрязнения образца
возрастает в результате изменения степени заторфованно
сти и особен
-
н
о
стей торфяных залежей (рис.
2
,
3
). Скорее, это связано с увеличе
-
нием степени разложения торфа, что способствует образованию более
доступных для усво
е
ния растениями форм сурьмы и мышьяка.



Рис
унок

2
. Распределение соеди
-
нений сур
ь
мы в о
бразце багуль
-
ника болотного в зависимости от
условий его произрастания (дан
-
ные по республике М
а
рий Эл).

Рис
унок

3
. Распределение со
-
единений мышьяка в образце
багульника болотного в зави
-
симости от усл
о
вий его про
-
израстания (данные по ре
с
-
публике Марий
Эл).


16

Разработанная методика количественного определения микро
-
примесей мыш
ь
яка и сурьмы, отвечает параметрам валидации по по
-
казателям: специфичность, линейность и диапазон определения, пра
-
вильность и прецизионность. Предел колич
е
ственного определения

КО) разработанной методики составил (14,14; 1,45 и 1,47) мкг для
сурьмы и мышьяка (по изменению силы тока и времени генер
а
ции)
соответственно.


2
. Фотохимическое о
пределение мышьяка и
сурьмы в фармацевтиче
-
ских су
б
станциях,
лекарственном растительном сырье


Разработана
фотохимическая методика определения мышьяка
и сур
ь
мы в фармацевтических субстанция
(«Борная кислота»,
«Натрия гидрокарбонат», «Калия йодид», «Анальгин»)
и таблетиро
-
ванной форме

(«Уголь активированный»). Согласно полученным ре
-
зультатам (рис.

4
) содержание мышьяка и сурьмы, найденное по изме
-
нению силы тока и времени генерации титранта, согласуются между
с
о
бой, а также с результатами арбитражных методов.


Рис
унок

4
. Результаты определения мышьяка в
фармацевтических субстанциях, найденные по



изменению
силы тока и



времени генерации



17

Несмотря на то, что максимально высокое содержание мышьяка
обнаружено в образцах «Борная кислота», «Натрия гидрокарбонат»,
«Уголь активирован
ный», его к
оличество не превышает
регламе
н
тируемого в НД (ОФС.1.2.2.2.0004.15, ОФС.1.2.2.2.0012.15).

В связи с тем, что в проанализированных субстанциях соединения
сур
ь
мы не обнаружены, то валидационную оценку разработанной ме
-
тодики пр
о
водили для мышьяка на примере

образца «Анальгин».

Согласно полученным результатам разработанная методика ва
-
лидна по показателям: правильность, прецизионность, линейность и
диапазон определения. ПКО разработанной методики составил 0,792 и
0,790 мкг по изменению силы тока и времени ген
ерации соответ
-
ств
е
нно.


Разработана
фотохимическая методика определения мышьяка
и сур
ь
мы в растительном лекарственном сырье, лекарственных
растительных преп
а
ратах
.

В качестве объектов исследования выбраны:
Crataegi

flores

(бо
-
ярышника цве
т
ки),
Urticae

fol
ium

(крапивы листья)
,
Plantaginis

majoris

folium

(подорожника больш
о
го листья)
,
Artemisiae absinthii

folium

(по
-
лыни горькой листья),
Artemisiae absinthii herba

(полыни горькой
трава),
Ledi

palustris

cormus


а
гульника болотного побеги)
,
Melilotus

Meliloti

herba

(
донника
трава)
,
Crataegi

fructus

(боярышника плоды),
Vaccinium

Myrtillus

fructus

(черники плоды)
,
Sorbi

fructus

(рябины
плоды)
,
Padi

fructus


е
ремухи плоды)
,
Arctii

radix

(лопуха корни). Об
-
разцы

собраны на территории Алатырского, Чебоксарского, И
бресин
-
ского, Канашского, Батыревского, Цивильского районов ЧР.

Заготовку
сырья пр
о
водили согласно ОФС. 1.1.005.15 (ГФ XIII издание, часть 1).
Для исключения влияния антропогенных факторов загрязнения сбор
образцов производили в 500 м от автотранспортных д
орог. Изучение
анатоморфологических признаков отобранных образцов не выявило
изменения в их строении.



18

Согласно полученным результатам (рис.
5
) максимально высокое
соде
р
жание мышьяка обнаружено в образцах подорожника большого
листья и багульника болотного
п
о
беги и достигает 0,30 мг/кг сухого
сырья.


Рисунок
5
. Результаты определения мышьяка в дикорастущем
лекарственном сырье, найденные по



изменению силы тока и



времени генерации.


Несмотря на то
, что во всех исследуемых нами образцах содержа
-
ние мышьяка и сурьмы не превышало нормируемого, возникает во
-
прос о биоаккумуляции элементов отдельными вегетативными и ре
-
продуктивными органами растения. Распред
е
ление мышьяка и сурьмы
по частям растений ра
ссматривали на примере многолетнего (
Urtica
dioica L.

(крапива двудомная)) и однолетнего (
Matricaria chamomilla L.

(ромашка аптечная))

представителей. Данные обра
з
цы собраны с 2
площадок, расположенных в Чебоксарском районе ЧР в 500 м от авто
-
транспортных
дорог. Анализ полученных результатов выявил, что в
обоих образцах присутствует значительное количество мышьяка. При
-
чем максимальное количество найдено в корневой системе многолет
-
него образца, и цветках


однолетнего и достигает 0,300 и 0,055 мг/кг
соотве
тственно. Кроме того, в корнях и корневищах образца ромашки

19

аптечной найденное содержание сур
ь
мы (0,090 мг/кг) превысило пре
-
дельно допустимые содержания для БАВ (0,06 мг/кг).

В связи с тем, что в терапевтических целях все чаще употребляют
отвары, настои и

настойки, полученные из ЛРС, возникает вопрос об
их экологической безопасности, так как применение того или иного
растворителя способствует переходу мышьяка и сурьмы в лекарствен
-
ную форму. Степени извлечения элементов полярными растворите
-
лями рассматрив
али на образце крапивы двудомной, собранной в Че
-
боксарском районе ЧР в 2015 г. Приготовление настоя и спиртовых
извлечений проводили согласно общепринятым методикам [Фарма
-
когнозия, С. 67
-
68].

На основании анализа
результат
ов

перегонки (рис.
6
), можно
утв
ерждать, что приготовление 40% водно
-
спиртового раствора со
-
провождается увеличением степени извлечения мышьяка до 70 % по
отношению к истинному его содержанию. Возможно, это связано с
растворимостью в этаноле как минеральных, так и некоторых органи
-
ческих

соединений мышьяка.


Рис
унок

6
. Зависимость между найденным содержанием мышь
я
ка
(m(As)) и природ
ой

экстрагента (вода, этанол), найден
н
ая по
изменению силы тока (
) и времени генерации (
).


Стремление

производителей ЛС растительного происхождения
увеличить доходы путем перевода лекарственных растительных пре
-

20

паратов в группу биологически активных добавок приводит к появле
-
нию на аптечном рынке образцов, не соответствующих нормам каче
-
ства, в том числе
и по содержанию ТМ и мышьяка. Установление эко
-
логической безопасности лекарственных растительных препаратов
проводили на образцах (Грудной сбор №4, Фитодесант № 2), которые
были приобретены в аптечной сети «Ригла» г. Чебоксары ЧР.
Анализ
результатов опред
еления выявил незначительное превышение пре
-
дельно допустимо
го

содержани
я

по сурьме для образца Грудной сбор
№ 4. Несмотря на то, что в обоих анализируемых образцах обнаружена
микропримесь мышьяка, её количество не превышало предельно допу
-
стимого содержан
ия для БАВ и составляло 0,330 и 0,210 мг/кг для об
-
разцов «Грудной сбор №4» и «Фитодесант № 2» соответственно.

Валидационная оценка фотохимической методики определения
примесей мышьяка и сурьмы по показателям: специфичность, линей
-
ность и диапазон определ
ения, правильность и прецизионность про
-
водилась на образце «Грудной сбор №4».
Согласно полученным ре
-
зультатам разработанная методика валидна по показателям: правиль
-
ность, прецизионность, линейность и диапазон определения. ПКО раз
-
работанной методики сос
тавил
0,071 мкг для мышьяка и 0,014 и 0,016
мкг для сурьмы по изменению силы тока и времени генер
а
ции соот
-
ветственно.

В связи с тем, что наибольшее количество мышьяка и сурьмы об
-
наружено в образце «Грудной сбор № 4», возникает вопрос о вкладе
каждого ком
понента лекарственного растительного препарата в его
загрязнение. Согласно инстру
к
ции в состав препарата входят
Chamomillae recutitae flores
(ромашки аптечной цветки),
Ledi palustris
cormus
(багульника болотного поб
е
ги),
Colendulae flores
(календулы
цветки
),
Violae Herba
(фиалки трава),
Glycyrrhizae radices
(соло
д
ки ко
-
рень),
Menthae piperitae folta
(мяты перечной листья). Вышеперечис
-
ленные образцы, того же производителя были приобретенные в аптеч
-
ной сети «Ригла» г. Чебоксары ЧР в 2015 г. Во всех образцах

обнару
-

21

жена микропримесь мышь
я
ка, содержание которой варьирова
лось от
0,030 до 0,100 мг/кг сухого сырья. Анализ результатов опреде
ления
мышьяка в вышепер
е
численных образцах выявил, что более 50 % от
общего содержания ксенобиотика в лекарственном растите
льном
сборе обусловлено присутствием в нем
побегов
багульника болотного
и
корня
солодки (рис
.

7
), су
м
марное содержание элемента в которых
составило 0,188 мг/кг. Кроме того, в образце багульника болотного
побеги обнаружена сурьма в количестве 0,037 мг/кг. С
толь явное за
-
грязнение образца соединениями мышьяка и сурьмы мо
ж
но связать с
их функциональной кумуляцией. Тем не менее, все рассмотренные
компоненты лекарственного растительного сбора соответствуют нор
-
мам качества, ук
а
занным в НД по содержанию мышьяка и

ТМ.


Рис.
7
. Распределение мышьяка в компонентах лека
р
ственного
растительного сбора «Грудной сбор №4».


Таким

образом
, преимуществами фотохимической
методики

определения мышьяка и сурьмы по сравнению с ААС с ЭТА являются:


1.

О
тсутствие необходимости станда
ртизации ти
т
ранта, что сокра
-
щает время единичного определения и обеспечивает оперативность
принятия решения о возможности реализации фармацевтической суб
-
станции и лекарственных растительных препаратов в а
п
течной сети
.

2.

Д
осту
пность аппаратурного оформления
.


22

3.

П
ростота проведения эксперимента, не требующая высокой
квалиф
и
кации персонала.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенных исследований научно обоснована
необход
и
мость нормирования содержания микропримесей мышьяка и
сурьмы в фармацевтических субстанциях, ЛРС
и лекарственных рас
-
тительных пр
е
паратах.


В
ыводы

1.

Проведенные

информационно
-
аналитические и
с
следования вы
-
вили ряд

существенных ограничений известных методик количествен
-
ного определения микропримесей мышьяка и сурьмы, связанные с
д
о
роговизной и сложность
ю аппаратурного оформления, а также
необходимостью стандартизации растворов. Применение методики
фотохимического определ
е
ния микропримесей мышьяка и сурьмы
позволят устранить вышеуказанные ограничения при с
о
хранении вы
-
сокой чувствительности и точности опр
еделения.

2.

Показано, что фотогенерированный йод количественно
взаимодейс
т
вует в найденных соотношениях с
мышьяком

(1:3) и
сурьмой

(1:3). Разработанная фотохимическая методика
количественного определения мышь
я
ка рекомендована для включения
в раздел нормати
вной документации «Определение содержания
тяжелых металлов и мышьяка в лекарственном растительном сырье и
лекарс
т
венных растительных препаратах» в лабораторный регламент
контроля качес
т
ва ЛРС.

3.

Разработан эффективный способ устранения влияния сурьмы на
резу
льт
а
ты определения мышьяка, на основании которого разработана
методика совм
е
стного определения микропримесей мышьяка и
сурьмы в
ЛРС
, на примере багульника болотного, отвечающая
параметрам валид
а
ции.


23

4.

Разработана и валидирована методика фотохимического опред
еле
-
ния ми
к
ропримесей мышьяка и сурьмы в фармацевтических субстан
-
циях, ЛРС и лекарственных растительных препаратах. Селективность
фотохимич
е
ской методики определения сурьмы достигается проведе
-
нием дополнительной обработки о
б
разца НСl (ρ  1,19 г/см
3
).

5.

Ус
тановлено превышение содержания сурьмы
относительно пре
-
дельно допустимого содержания для БАВ лишь в
образце ромашки
аптечной.
О
стальны
е

12 образц
ов

ЛРС
заготовленные в районах ЧР и
Республики Марий Эл
и лекарственные растительные препараты
,

при
-
обретенные

в аптечной сети
,

соответствуют требованиям, указанным в
НД по критерию экологической безопасности.

6.

Изучено влияние природы экстрагента на степень извлечения мик
-
ропримеси мышьяка из ЛРС на пр
и
мере крапивы двудомной.


Практические рекомендации

Результаты д
иссертационной ра
-
боты доказывают целесообразность разработки ОФС или ФС
П

необ
-
ходимой
для определения сурьмы в ЛРС и лекарственных препаратах
на растительной основе. Материалы исследования могут быть исполь
-
зованы в учебном процессе по курсам «Фармакогноз
ия» и «Фарма
-
цевтическая химия», а также на фармацевтических производствах и в
контрольно
-
аналитических лабораториях, осуществляющих стандар
-
тизацию и анализ лекарственных средств.


Перспективы дальнейшей разработки темы

диссертационного
исслед
о
вания. Разр
аботанный фотохимический метод
определения
мышьяка и сурьмы
рекомендован для

исследования экологического
состояния
ЛРС
, собранного на терри
тории ЧР и Республики Марий Эл,
с целью
изыскания

новых площад
ей

для

его
заготовки.


Список работ, опубликованных по
теме диссе
р
тации:

1.

Тихонова, Т.А. Амперометрическое определение мышьяка в лекарстве
н
ных
препаратах / Т.А. Тихонова,
Е.В. Турусова
, Е.И. Додин //
С
б
орник

материалов меж
-

24

д
у
нар
одной


конф
еренции

молодых ученых по фундамент. наукам «Ломоносов
-
2006».




Москва,
2006.


С. 46.

2.

Турусова, Е.В. Использование
фотогенерированного

иода для определ
е
ния
мышь
яка в лекарственном растительном сырье / Е.В. Турусова, Л.А. Григорьева,

А.Н.
Лыщиков

[и др.]

// С
б
орник

материалов
В
серос
сийской конференции

с ме
ж
дунар
од
-
ным

участи
ем, посвященный 45
-
летию основания кафедры органической химии Чу
-
вашского государственного университета им. И.Н. Ульянова.


Чебокс
а
ры: Чуваш. ун
-
т, 2013.


С. 52.

3.

Турусова, Е.В. Определение микропримесей сурьмы в лекарственных средс
т
вах
титрованием стиб
ина раствором фотогенерированного иода / Е.В. Турусова, А.Н.
Лыщиков, О.Е. Насакин /
/ Сборник материалов III Всероссийской

научно
-
практиче
-
ской конференции с международным участием. ГБОУ ВПО СОГМ Минздрав РФ.


Вл
а
дикавказ, 2013.


С. 126
-
128.

4.

Турусова
, Е.
В. Использование фотогенерированного йода для определ
е
ния
сурьмы в фармацевтических препаратах / Е.В. Турусова, Л.А. Григорьева, А.Н. Лы
-
щиков

[и др.]

// Сборник материалов IV международной научно
-
практиче
ской
конференции с международным участием; Сев.
-
Ос
ет. гос. ун
-
т им. К. Л. Хетагу
рова.


Вл
а
дикавказ: ИПЦ СОГУ, 2014.


С. 10
-
15.

5.

Турусова, Е.В. Определение микроколичеств мышьяка титрованием арс
и
на
фото
генерированным иодом / Е.В. Турусова, Л.В. Королева, Е.И. Додин

[и др.]

//
Заводская лаборатория. Диаг
ностика матери
а
лов.



2002.


Т. 68, № 8.


С. 17
-
19.

6.

Турусова, Е.В. Фотохимическое определение микропримеси мышьяка в расти
-
тельном лекарственном сырье / Е.В. Турусова, Л.А. Григорьева, А.Н. Л
ы
щиков

[и др.]

//
Фармация
.


2014.


№ 3.


С. 12
-
16.

7.

Турусова
, Е.В.
Использование фото

генерированного йода для определ
е
ния
сурьмы в растительном сырье

/ Е.В.

Турусова, Л.А.

Григорьева, А.Н.

Лыщиков

[и др.]

//
Фармация
.


2014.


№ 5
.


С. 6
-
9.

8.

Турусова, Е.В. Использование фотогенерированного йода для определ
е
ния
сурьмы в фитопрепаратах / Е.В. Турусова, Л.А. Григорьева
, А.Н. Лыщиков

[и др.]

//
Фу
н
даментальные исследования
.

2014.


№ 9
-
6
.


С. 1269
-
1273.

9.

Турусова, Е.В. Применение фотогенерированного иода для определения мышь
-
яка и сурьмы в т
раве вахты трехлис
т
ной / Е.В. Турусова //
С
б
орник материалов VI
В
серо
с
с
ийской

конференции

с междунар
одным

участием (к 50
-
летию Чуваш. гос.
у
н
-
та им. И.Н. Уль
я
нова).


Чебоксары: Чуваш. ун
-
та, 2017.


С. 227.

10.

Анализатор фотохимический:
п
ат. на полезную моде
ль

122490 РФ / Тур
у
сова
Е.В., Лыщиков А.Н., Насакин О.Е. // ФГОУ ВПО «Чувашский государственный ун
и
-
верситет им. И.Н. Ульянова».


2012124461/15, 13.06.2012. Опубл. 27.11.2012.


Бюл.
№ 33.


1 с.

11.

Способ определения микропримесей мышьяка и сурьмы в расти
тельном лека
р
-
ственном сырье: пат. № 2591827 РФ / Турусова Е.В., Григорьева Л.А., Насакин О.Е.


др.]

// Шалунова Н.Б.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Чувашский
государственный университет им. И.Н. Ульянова».


2015119456/15, з
а
явл.19.05.2015.
О
публ. 20.07.2016.


Бюл. № 20.


3 с.


Приложенные файлы

  • pdf 87665134
    Размер файла: 550 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий