Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время число лиц употребляющих нестероидные противовоспалительные средства (НПВС) в мире составляет несколько сотен миллионов человек. В практической медицине используется более 1000 лекарственных препаратов, содержащих НПВС в виде таблеток, мазей, растворов для парентерального введения и др., отпуск, которых является безрецептурным. Большая популярность применения этих средств объясняется тем, что они обладают широким спектром фармакологического действия и часто используются в качестве средств при болях разной этиологии, а так же наркозависимыми людьми в период абстиненции. К современным средствам этой группы относятся мелоксикам, нимесулид, диклофенак, кеторолак, ибупрофен, пропифеназон, кетопрофен и другие. Широкое применение среди наркозависимых людей нашли комбинированные препараты, содержащие, кроме НПВС, кодеина фосфат (нурофен плюс, каффетин и др.) и используюемые для синтеза наркотического средства - дезоморфина.
Методики химико-токсикологического анализа биологических объектов на присутствие нимесулида, мелоксикама, ибупрофена и пропифеназона, в сочетании с наркотическими анальгетиками отсутствуют, что не позволяет экспертам сделать заключение об отравлении этими средствами или исключения факта их использования в немедицинских целях, в том числе при приеме совместно с наркотическими средствами, психотропными и другими токсическими веществами.
Цель работы. Разработка методик химико-токсикологического анализа нестероидных противовоспалительных средств - нимесулида, мелоксикама, ибупрофена и пропифеназона (два последних входят в состав комбинированных препаратов, содержащих кодеина фосфат) в лекарственных формах и биологических жидкостях и внедрение их в практику химических отделений БСМЭ и химико-токсикологических лабораторий наркологических диспансеров России.
Задачи исследования. Для реализации поставленной нами цели необходимо было решить следующие задачи:
-
Разработать методику изолирования исследуемых веществ из биологических жидкостей (кровь, моча).
-
Разработать методики качественного определения нимесулида, мелоксикама и ибупрофена, пропифеназона методами тонкослойной хроматографии (ТСХ), высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), газовой хроматографии в
сочетании с масс-селективным детектором (ГХ/МС), ультрафиолетовой (УФ) и инфракрасной (ИК) спектроскопии, цветных и осадочных реакций.
3. Предложить разные методы количественного определения исследуемых веществ,
выделенных из биологических жидкостей. Сравнить их сопоставимость и
во спроизво димо сть.
4. Установить сроки сохраняемости нимесулида, мелоксикама, ибупрофена и
пропифеназона в биологических жидкостях.
5. Разработать общую схему химико-токсикологического анализа при отравлениях
изучаемыми веществами.
Научная новизна работы. Впервые выявлены особенности изолирования изучаемых веществ из водных растворов и биологических жидкостей разными органическими растворителями и их смесями. Установлено, что на процесс изолирования из биологических жидкостей методом жидкость-жидкостной экстракции влияет структура анализируемого соединения, его константа диссоциации, связь с биологической матрицей, рН среды, растворитель или смесь растворителей.
Цветные и осадочные реакции, метод ТСХ следует использовать на предварительном этапе исследования. Разработаны подтверждающие методики УФ спектроскопия, ВЭЖХ, ГХ/МС и денситометрия для обнаружения нимесулида, ибупрофена, мелоксикама и пропифеназона, которые могут быть использованы для их качественного и количественного определения в лекарственных формах и биологических жидкостях с использованием оборудования, рекомендованного Минздравом РФ для оснащения химико-токсикологических лабораторий и Центров по лечению острых отравлений.
Установлено, что ИК-спектроскопия не может быть использована для анализа изучаемых веществ, выделенных из биологических жидкостей, а только для веществ, выделенных из лекарственных форм. Метод УФ спектроскопии и ВЭЖХ в градиентном режиме могут быть использованы в скрининге анализируемых веществ совместно с другими НПВС и наркотическими анальгетиками. Метод ГХ/МС позволяет идентифицировать исследуемые вещества, выделенные из биологических жидкостей по времени удерживания, молекулярному иону и масс-спектру.
Впервые определены необходимые объем и полнота судебно-химического исследования исследуемых веществ, позволяющие достоверно установить факт отравления.
Практическая значимость работы. Разработаны простые методики изолирования, обнаружения и количественного определения нимесулида, ибупрофена, пропифеназона, мелоксикама в лекарственных формах и биологических жидкостях (кровь, моча). Удалось в одной пробе разделить лекарственные вещества, содержащиеся в комбинированных препаратах нурофен-плюс (ибупрофен, кодеин) и каффетин (пропифеназон, парацетамол, кофеин и кодеин), используя для экстракции разные органические растворители и варьируя значения рН среды.
Использование цветных и осадочных реакций, ТСХ (на предварительном этапе), ВЭЖХ, УФ, ИК спектроскопии, ГХ/МС (на подтверждающем этапе) позволяет достоверно установить факт наличия изучаемых веществ в исследуемых объектах. Обосновано применение этих методик в практике химико-токсикологических лабораторий, что позволяет сократить время диагностирования отравления изученными препаратами, дать оценку степени отравления для оказания своевременной медицинской помощи. Установлены сроки сохраняемости исследуемых веществ в биологических жидкостях.
Разработанные методики апробированы, утверждены и внедрены в практику работы
судебно-химических отделений Бюро судебно-медицинской экспертизы г. Санкт-
Петербурга, Ленинградской, Новгородской областей, химико-токсикологическую
лаборатории Центра по лечению острых отравлений СПб НИИ Скорой помощи им.И.И.
Джанелидзе, в учебный процесс ГБОУ ВПО СПХФА Минздрава России, ГБОУ ВПО
ПГФА Минздрава России.
Методология и методы исследования. Исследование проводилось в период с 2009 по 2013 гг. Базовыми объектами являлись лекарственные препараты из фармакологической группы НПВС. Теоретическую основу исследования составляли труды зарубежных и отечественных ученых, и документы по производству судебной экспертизы в РФ. Методология исследования заключалась в создании алгоритма судебно-химического исследования биологических жидкостей при отравлении некоторыми НПВС.
При проведении исследования был использован комплекс химических, физико-химических, математических методов анализа и обработки результатов.
Степень достоверности и апробация результатов. Основные работы доложены на научных конференциях «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (Пятигорск, 2009), Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы судебно-химических, химико-токсикологических исследований и фармацевтического анализа» (Пермь, 2009), Всероссийской межвузовской научной
конференции студентов и молодых ученых «Фармация в XXI веке: эстафета поколений» (Санкт-Петербург, 2009), Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов с международным участием «Молодая фармация - потенциал будущего» (Санкт-Петербург, 2011), Всероссийской научно - практической конференции с международным участием «Инновации в здоровье нации» (Санкт-Петербург, 2013).
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Научные положения соответствуют формулам специальностей 14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия. Результаты проведенного исследования соответствуют области специальности, пункту 4 паспорта «фармацевтическая химия, фармакогнозия».
Публикации. Основное содержание диссертации представлено в 12 публикациях, в том числе 7 статей в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций, рекомендованный ВАК РФ.
Связь задач исследования с планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом исследовательских работ ГБОУ ВПО СПХФА Минздрава России в рамках одного из основных научных направлений «Синтез, изучение строения, фармакологического действия новых биологических веществ или модифицированных субстанций, препаратов и разработка валидированных методик их стандартизации» (номер государственной регистрации ЦИТиФ 01201252028).
Личный вклад автора. Автор непосредственно участвовал в проведении экспериментальной работы (разработка и валидация методик, пробоподготовка образцов, работа на приборах для ГХ/МС, ВЭЖХ, УФ и ИК-спектроскопии, использование тонкослойной хроматографии) и в обсуждении полученных результатов исследования; проводил изолирование исследуемых веществ из крови и мочи методом прямой жидкость-жидкостной экстракции, последующий их анализ. Автором создан алгоритм судебно-химического исследования биологических жидкостей при отравлении изученными веществами, совместно с другими НПВС и наркотическими анальгетиками. В целом степень участия автора в получении результатов работы составляет более 85%.
Положения, выносимые на защиту
1. Обоснование экспериментальных исследований по определению нимесулида, мелоксикама, а также ибупрофена и пропифеназона, входящих в состав комбинированных препаратов нурофен-плюс и каффетина, содержащих кодеина фосфат, на предварительном
и подтверждающем этапах судебно-химического исследования биологических жидкостей с использованием современных физико-химических методов.
2. Определение условий изолирования исследуемых веществ из лекарственных форм
и биологических жидкостей
3. Разработка методик обнаружения и количественного определения изученных
веществ, выделенных из биологических жидкостей, с использованием методов УФ, ИК
спектроскопии, ТСХ, ВЭЖХ, ГХ/МС и денситометрии.
4. Данные о сохраняемости исследуемых веществ в биологических жидкостях.
5. Алгоритм судебно-химического исследования биологических жидкостей при
отравлении изученными веществами.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 166 страницах машинописного текста, иллюстрирована 86 рисунками и 33 таблицами, состоит из введения обзора литературы, экспериментальной части (4 глав), выводов, списка литературы, включающего 111 наименований (37 источников зарубежной литературы) и приложения.
