Инверсионно-вольтамперометрический способ определения пенициллина g в водных растворах и биологических жидкостях
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение относится к электроаналитической химии лекарственных препаратов Сущность способа заключается в концентрировании пенициллина на ртутно-пленочном электроде с серебряной подложкой в течение 240±20 с в перемешиваемом растворе при Еэ от +0,1 до +0.25 В. В качестве фона используют 0,1 М раствор СНООН. Регистрацию катодных вольтамперограмм осуществляют при линейной скорости развертки потенциала 45±10 мВ/с Концентрацию пенициллина определяют по высоте катодного пика с интервалом потенциалов от -0,32 до -0,36 В (отн. Нас К.Э.). Нижний предел определяемых концентраций 1, М. Способ позволяет также определить пенициллин в плазме крови моче и промывных водах 1 ил 3 табл У
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (ю1)ю G 01 N 27/48
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
Р i "1 092
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4843492/25 (22) 28,06.90 (46) 07.07,92. Bert. N- 25 (71) Томский политехнический институт им.
С.M,Êèðîâà (72) Т,И.Щукина, В.Е.Катюхин и Е,Б,Букреева (53) 543.253(088,8) (56) Blazcek-Bodo Agnes et а!.—
Rev.chim,(RSR), 1978, 29, 5, 464-467.
Forsmanulf et al. Anal, Chim. akta, 1982, 139, 133-142. (54) ИНВЕРСИОННО-ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕНИЦИЛЛИНА G В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ И
БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ
Изобретение относится к электроаналитической химии и может быть использовано в производственных фармацевтических лабораториях, в практике медико-биологических исследований действия определяемого препарата на организм человека.
Известен способ определения пенициллина путем потенциометрического титрования анализируемого вещества ионами ртути (ll) с пеницилламином, получающимся в результате щелочного гидролиза пенициллина.
Недостатком данного способа является то, что метод не обладает высокой чувствительностью (позволяет определять пенициллин в количестве 1-5 мг).
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и дости Ж 1746289 А1 (57) Изобретение относится к электроаналитической химии лекарственных препаратов.
Сущность способа заключается в концентрировании пенициллина на ртутно-пленочном электроде с серебряной подложкой в течение 240+20 с в перемешиваемом растворе при Еэ от+0,1 до+0.25 В. В качестве фона используют 0,1 М раствор СНООН.
Регистрацию катодных вольтамперограмм осуществляют при линейной скорости развертки потенциала 45» 10 мВ/с. Концентрацию пенициллина определяют по высоте катодного пика с интервалом потенциалов от -0,32 до -0,36 В (отн. Нас К.Э.). Нижний предел определяемых концентраций
-10
1,8 10 M. Способ позволяет также определить пенициллин в плазме крови. моче и промывных водах. 1 ил. 3 табл. гаемым результатам является способ полярографического определения пенициллановой кислоты в препаратах пенициллина.
Измерения тока проводили при постоянном потенциале +0,04 В (отн. Нас К.Э.) на капающем Hg-электроде на фоне боратного буферного раствора с рН 9,2. Линейная зависимость тока от концентрации наблюдалась в интервале 2 10 — 1 10 M.
Недостатками известного способа являются невысокая чувствительность определения, а также высокая токсичность в результате использования больших количеств ртути.
Целью изобретения является увеличение чувствительности определения пенициллина G.
1746289
35
На чертеже представлена вольтамперограмма электрохимического концентрирования пенициллина G.
Поставленная цель достигается тем, что пенициллин G электрохимически концентрируют на повеохности электрода с последующей регис.-рацией катодных поляризационных кривых, накопление осуществляли на ртутно-пленочном электроде в течение 240 20 с в перемешиваемом ðàñтворе с поляризацией электрода при потенциале от +0,10 до +0,25 В на фоне 0,1 M
HCOOH с последующей регистрацией катодных поляризационных кривых при скорости развертки 45 -10 MВ/с, потенциа ы катодных поляризационных кривых лежат в интервале от -0,32 до -0,36 В (отн. Нас К.Э,).
В качестве рабочего электрода использовали пленку ртути на серебряной подложке в виде серебряного диска с диаметром d=2-3 мм;впрессованного в тефлон. Преимуществом такого электрода является возможность получения более узких и высоких пиков, служащих аналитической характеристикой определяемога вещества, что повышает разрешающую способность метода, Пики, полученные с помощью ртутно-пленочного электрода, характеризуются лучшей воспроизводимостью по сравнению с твердыми и ртутно-капающими электродами, так как он является менее токсичным, чем капающий, и более удобен в работе, Для определения пенициллина ртутно-пленочный электрод ранее не применялся. Фон и электрод для определения лекарственного вещества подобраны экспериментально.
При концентрации 0,1 M наблюдается максимальное значение тока, пики имеют удобную для аналитического измерения форму. Использование же концентрации
<0,1< не желательно, так как это приводит к сильному уменьшению тока, что снижает чувс вительность количественного определения.
Потенциал электрохимического концентрирования на фоне 0,1 М НСООН составляет U>=- :),10-0,25 В. При указанных значени:x потенциала концентрирования величина по.".езного сигнала достигает максимального значения, а поляризационные кривые регистрируются с хорошо выраженным максимумом. Это повышает чувствительность способа, При потенциалах меньших 0;10 В и больших 0,25 В, величина тока растворения осадков органических веществ с поверхности ртутно-пленочного электрода, уменьшается. Время предварительного электролиза подоирают экспериментально, в зависимости от концентрации определяемого соединения в растворе оно может изменяться от 220 до 260 с, Установленные условия впервые позволили количественно определить пенициллин 6 путем регистрации пика катодных поляризационных кривых при потенциалах
-0,32...-0,36 В на фоне 0,1 Ы НСООН. Нижняя граница определяемых концентраций составляет 1,8 10 M. Относительное стандартное отклонение Sr для диапазона концентраций (2,5 101О - 1 10 M) не превышало 0,2.
Пример 1. Определение пенициллина
G на уровне и 10 М в водных растворах.
-8
В двухэлектродную электрохимическую ячейку с выносным электродом сравнения и электролитическим мостиком, заполненным фоновым электролитом, со сменным стаканчиком, емкостью 10 мл, помещают
7 мл фона (0,1 M НСООН), в течение 240 с удаляют из раствора кислород, пропуская через раствор газообразный азот с содер-. жанием кислорода менее 0,001 % . Для проверки чистоты фона и стаканчика проводят . предварительное электрохимическое концентрирование на рабочем электроде при потенциале+0,15 В. {отн. Нас К.Э.). Отключают ток азота, после чего фиксируют вольтамперограмму при линейной развертке потенциала от+0,15 В до-1,10 В. Отсутствие пика свидетельствует о чистоте фона. Затем добавкой нескольких капель стандартного раствора с концентрацией 1 10 M создают необходимую концентрацию пенициллина
G в фоне на уровне и 10 M. Перемешивают
-8 раствор в течение 30 с и проводят электрохимическое концентрирование определяемого вещества на поверхности рабочего электрода при потенциале электролиза уэн=0,15 В в течение тэ=240 с, Пик на катодной вольтамперограмме регистрируют в диапазоне потенциалов p
w 45 мВ/с, Результаты эксперимента представлены в табл. 1 (фон — 0,1 M НСООН).
Зависимость величины восстановления ос-.дка пенициллина от потенциала гредварительного на .,опления представлена в табл.2,(фон — 0,1 M HCOOH; Сng=2,7 10 5 М;
r =240+ 0 с: и 45 -10 мВ/с).
Пример 2. Определение пенициллина
6 в сыворотке крови пациента.
В стаканчик, объемом 10 мл, наливают в качестве фона 5 мл 0,1 M НСООН, Далее операции по деаэрации раствора : проверке чистоты фона и стаканчика проводят как в примере 1. В проверенный на чистоту фон добавляют одну каплю (0,0", мл) сывгротки
1746289
Сст и Чк
Сдоб — Ч + Ч ф п
Сдоб п1 г1г — Ь1
Сх исх пкс Чкс
Таблица 1,Таблица 2 крови больного, перемешивают раствор струей газообразного азота в течение 60 с снимают вольтамперограмму, проводят операции при условиях, изложенных в примере 1, При потенциалах -0,32...-0,36 В фиксируют пик, Эту операцию проводят три раза, среднюю высоту пика (в мм) обозначают через h1. Затем добавляют и капель -10 М стандартного раствора пенициллина G. Снимают вольтамперограммы при тех же условиях, средняя высота пика Ьг, мм. Расчет концентрации пенициллина в сыворотке крови проводят по формулам: где n — количество капель стандартного раствора пенициллина;
Чк — объем одной капли, мл;
Сст — концентрация стандартного раствора пенициллина G, м;
Чф — объем фона, мл; где Сх — концентрация пенициллина G (сыворотка) в ячейке, М; где Сх исх — концентрация пенициллина G в сыворотке крови, м; пкс — количество капель сыворотки, Чкс — объем одной капли сыворотки, мл.
Результаты эксперимента представлены в табл. 3 (фон 0,1 М НСООН; тэ=240.+20 с:
w-45й10 мВ/с).
Таким образом, изобретение позволяет повысить чувствительность определе5 ния до 1,8 10 М в водных растворах (чувствитель ность способа пов ысил ась в
1000 раз) и значительно снизить токсичность определения пенициллина G.
Способ позволяет осуществить фармакоl0 кинетические исследования и. проводить контроль лекарственных препаратов. Определению не мешает избыток хлорид-ионов, но мешает присутствие более 100-кратного избытка катионов тяжелых металлов (РЬ, 15 Cd, Cu, Fe, Zn).
Способ может быть использован для определения пенициллина G в плазме крови, моче и промывных водах.
Формула изобретения
20 Инверсионно-вольтамперометрическ— ий способ определения пенициллина G в водных растворах и биологических жидкостях, включающий электрохимическое концентрирование на поверхности электрода с
25 последующей регистрацией катодных вольт-амперных кривых, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения чувствительности определения, концентрирование пенициллина осуществляют
30 на ртутно-пленочном электроде в течение 240 0 с в перемешиваемом растворе в интервале потенциалов от +0.1 до +0.25 В на фоне децимолярного раствора муравьиной кислоты с последующей регистра35 цией катодных вольт-амперных кривых при скорости развертки потенциала, равной 45+10 мВ/с, а концентрацию пенициллина определяют по высоте катодного пика в интервале потенциалов от -0,32 до -0,36
40 (отн.Нас К.Э.).
1746289
Таблица 3
Составитель Т. Николаева
Редактор Н. Бобкова Техред M,Moðãåíòàë Корректор В, Гирняк
Заказ 2391 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101