Введение к работе
Актуальность проблемы. Лнтрациклиновые антибиотики нашли широкое применение в медицине и биологии. Для их определения в различных объектах применяют хроматографические, электрохимические, фотометрические, люминесцентные, биологические и другие методы, а также комбинированные методы с фотометрическим и люминесцентным окончанием. В большинстве случаев методы определения сложны, требуют длительного времени, аналитические формы малоустойчивы. В практике требуются легкодоступные экспресс-методы с высокой чувствительностью и удовлетворительными метрологическими характеристиками. Нижняя граница определяемых содержаний антрациклиновых антибиотиков, при использовании известных методик, равна 100-200 нг/мл, что не может удовлетворить потребности практики. Для определения остаточных количеств и терапевтических доз антибиотиков в крови, моче и других биологических объектах необходимы методы, характеризующиеся нижней границей определяемых содержаний на уровне 1-50 нг/мл.
Концентрирование микрокомнонентов (экстракция, сорбция и др.) недостаточно используется для определения антибиотиков. Между тем методы, имеющие нижнюю границу определяемых содержаний на уровне 1-5 нг/мл, пока могут быть созданы лишь при использовании концентрирования. Из методов определения антрациклиновых антибиотиков в различных биологических объектах наиболее быстрыми, доступными и удобными являются фотометрические и люминесцентные методы. Для развития этих методов требуется систематическое изучение кислотно-основных равновесий, процессов комплексообразования и других равновесий в растворах, содержащих сами антибиотики и различные ионы металлов. Необходимо детальное изучение процессов сорбции и экстракции с целью выбора наиболее подходящих концентрационных систем. Это позволило бы создать высокочувствительные методы определения антибиотиков группы ашрапиклинов, например при использовании фотометрии или спектроскопии диффузного отражения.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ кафедры физической химии Астраханского государственного педагогического универ-
ситета и РАН по направлению "Органический анализ", в рамках Комплексной го дарственной программы "Экологическая безопасность России".
Цель работы: теоретическое и экспериментальное изучение процессов к центрирования для создания экспресс способов селективного и суммарного опреде ния антрациклиновых антибиотиков методами спектрофотометрии, флуориметриї спектроскопии диффузного отражения.
Для достижения поставленной цели необходимо было изучить:
кислотно-основные равновесия рубомицина, адриамицина и карминамищ в водных растворах при различных значениях рН;
процессы комплексообразования рубомицина с медью(Н), магнием, алк» нием, железом(Ш), марганцем, цинком, молибденом(УІ) и никелем(И);
сорбциошюе концентрирование антрациклиновых антибиотиков на так сорбентах, как СВ-1, карбонат кальция, Kieselgel 60-G, Kieselgel 60-Н, IRS-50, Kies gel 6O-H-F254, Kieselgel 6O-G-F254 и амберлит CG-50-1I и расчет основных термодиі мических и кинетических характеристик изучаемых процессов.
Научная новизна работы: представлен механизм сорбциошюго концепт} рования антрациклинов сорбентами СВ-1 и карбонатом кальция. Оценены фактор определяющие аналитический сигнал, показаны пути увеличения чувствительное воспроизводимости определения и расширения диапазона определяемых содержаии
Осуществлен поиск высокочувствительных реакций на антрациклиновые s тибиотики с учетом процессов комплексообразования антибиотиков с металлами. С разование таких соединений может быть связано с участием в комплексообразован как мономерных гидролизованных форм металлов, так и координационных полимс ных соединений.
Практическое значение и реализация результатов. В работе впервые \ пользуется сорбент СВ-1, продукт нехимической переработки опок Астраханской с ласти, обладающий по отношению к антрациклинам наилучшими сорбциони аналитическими характеристиками по сравнению с другими сорбентами.
Разработаны фотометрические методы определения антрациклиновых am биотиков, основанные на сорбционном концентрировании на таких сорбентах, к; СВ-1, карбонат кальция, Kieselgel 60-G, Kieselgel 60-Н, IRS-50, Kieselgel 60-H-F254, К
eselgel 60-G-F254 и амберлит CG-50-II с пределами обнаружения на уровне 1-5 нг/мл, которые характеризуются широким диапазоном определяемых содержаний и минимальными значениями относительного стандартного отклонения.
Разработан метод определения антрациклиновых антибиотиков с использованием спектроскопии диффузного отражения с пределами обнаружения на уровне 0,2-5 нг/мл.
На защиту выносятся:
представление механизма сорбции антрациклиновых антибиотиков на сорбентах различной природы: СВ-1, карбонат кальция, Kieselgel 60-G, Kieselgel 60-Н, IRS-50 и амберлит CG-50-I1;
результаты изучения реакций комплексообразоваиия ионов металлов с антра-циклиновыми антибиотиками различными методами;
результаты изучения сорбционного и экстракционного концентрирования антрациклиновых антибиотиков;
комплекс методов контроля рубоминина в различных биологических объектах при его использовании в медицинской практике.
Апробация работы. Результаты работы доложены на семинаре кафедры физической химии Астраханского государственного педагогического университега (Астрахань, 1997 г.) и на семинаре кафедры аналитической химии Воронежской технологической академии (Воронеж, 1996 г.). В целом работа доложена на расширенном семинаре кафедр физической химии АГПУ, общей и неорганической химии АГТУ и кафедр биохимии и фармакологии Астраханской государственной медицинской академии (Астрахань, 1997 г.). Материалы диссертации доложены на 20 различных конференциях, съездах и конгрессах, среди которых: Всесоюзная конференция по аналитической химии органических веществ (Москва, 1991); II Международная конференция по экстракции, (Воронеж, 1992); Всероссийская конференция по анализу объектов окружающей среды (Экоаналитика-94, Краснодар, 1994); Международный экологический конгресс (Воронеж, 1996); Российская конференция по экологическим проблемам Волги и Прикаспия (Астрахань, 1996); Международный конгресс по аналитической химии (Москва, 1997).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи и 8 тезис докладов региональных и международных конференций и конгрессов.
Структура работы. Диссертация изложена на 125 страницах, состоит из ві дения, четырех глав и выводов, включает 48 рисунков, 19 таблиц и список цитируем литературы, содержащий 143 ссылки.