Определение кодеина в лекарственных препаратах и биологических объектах методами молекулярной спектрометрии

Список сокращений и условных обозначений……………………………………………… 4
Введение…………………………………………………………………………… 5
ГЛАВА 1. Литературный обзор………………………………………………….. 10
1.1 Общая характеристика и физико-химические свойства кодеина………….. 10
1.2 Фармакологическое действие, фармакокинетика, токсикология кодеина… 13
1.3 Выделение кодеина из различных объектов………………………………… 16
1.4 Методы идентификации и количественного определения кодеина………. 26
1.4.1 Хроматографические методы……………………………………………… 27
1.4.2 Методы молекулярной спектрометрии……………………………………. 39
ГЛАВА 2. Объекты исследования, приборы, реактивы и техника
эксперимента……………………………………………………………………… 43
2.1 Объекты исследования……………………………………………………….. 43
2.2 Выделение кодеина из объектов исследования…………………………….. 45
2.3 Приборы, реактивы и техника эксперимента……………………………….. 47
ГЛАВА 3. Изучение спектроскопических свойств кодеина…………………… 54
3.1 Люминесценция кодеина в водных растворах……………………………… 54
3.1.1 Влияние pH раствора и природы кислоты………………………………… 54
3.1.2 Определение относительного квантового выхода флуоресценции……… 60
3.1.3 Условия люминесцентного определения кодеина………………………… 61
3.2 Твердофазная спектрометрия кодеина………………………………………. 73
3.2.1 Условия определения кодеина методом спектрометрии диффузного
отражения…………………………………………………………………………. 74
ГЛАВА 4. Разработка и апробация методик молекулярно-
спектрометрического определения кодеина в лекарственных препаратах и
биологических объектах………………………………………………………….. 80
4.1 Методика люминесцентного определения кодеина в лекарственных
препаратах………………………………………………………………………… 80
4.2 Методика определения кодеина в лекарственных препаратах методом
спектрометрии диффузного отражения…………………………………………. 85
4.3 Методика люминесцентного определения кодеина в органах человека….. 89
4.4 Методика экстракционно-флуориметрического определения кодеина в
моче человека……………………………………………………………………… 94
Заключение………………………………………………………………………… 100
Выводы…………………………………………………………………………….. 103
Список литературы……………………………………………………………….. 105
Приложения……………………………………………………………………….. 121
Приложение 1……………………………………………………………………… 122
Приложение 2……………………………………………………………………… 123
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВЭЖХ – высокоэффективная жидкостная хроматография
ВЭЖХ-МС – высокоэффективная жидкостная хроматография с масс-селективным
детектированием
ВЭЖХ-УФД – высокоэффективная жидкостная хроматография с
ультрафиолетовым детектором
ГЖХ – газожидкостная хроматография
ГХ – газовая хроматография
ГХ-МС – газовая хроматография с масс-селективным детектированием
ЖЖЭ – жидкость-жидкостная экстракция
ИКС – инфракрасная спектрометрия
ЛС – люминесцентная спектрометрия
МС/МС – тандемная масс-спектрометрия
МСД – масс-спектрометрический детектор
МСД/МСД – тандемный масс-спектрометрический детектор
ПИД – пламенно-ионизационный детектор
СДО – спектрометрия диффузного отражения
СФ – спектрофотометрия
ТИД – термоионный детектор
ТСХ – тонкослойная хроматография
ТФЭ – твердофазная экстракция
УФД – ультрафиолетовый детектор
УФДМ – ультрафиолетовый детектор с диодной матрицей
ФЛД – флуоресцентный детектор
ЭЗД – электронно-захватный детектор
ЭХД – электрохимический детектор
Другие сокращения и условные обозначения приведены в тексте диссертации

Давая общую характеристику разработанным молекулярно-
спектрометрическим методикам определения кодеина в исследуемых объектах,
как нам представляется, следует отметить следующее.
В известной нам литературе отсутствуют сведения об использовании
методов люминесценции и спектроскопии диффузного отражения, равно как и
соответствующих методик, для определения кодеина в лекарственных препаратах,
внутренних органах и моче человека. Поэтому, учитывая высокую
чувствительность и экономичность этих методов при относительной простоте
инструментария, а также успешную апробацию разработанных аналитических
процедур на реальных образцах, можно рассматривать последние, как хорошее
дополнение к существующим процедурам при решении определенных задач в
практике учреждений соответствующего профиля. Таковыми могут быть,
например, разовые анализы, априорная оценка содержания кодеина в
исследуемых образцах перед проведением серийных весьма затратных ГХ-МС,
ВЭЖХ, ГЖХ и других определений или отсутствие соответствующего
инструментария. Ниже приводятся некоторые аргументы в пользу этого
утверждения.
Лекарственные препараты. В Государственном реестре лекарственных
средств Российской федерации приведен весьма внушительный перечень
кодеинсодержащих препаратов отечественных и зарубежных производителей
[24]. Необходимость определения кодеина в лекарственных препаратах возникает
при проверке подлинности последних, терапевтическом мониторинге пациентов,
а также при проведении судебно-химических исследований для установления
фактов использования кодеинсодержащих препаратов для нелегального синтеза
наркотических средств, в частности, дезоморфина. Наиболее распространенным
методом анализа лекарственных препаратов является ВЭЖХ, который включен в
отечественную и ряд зарубежных фармакопей [106-109]. Пределы ВЭЖХ-
обнаружения кодеина в лекарственных препаратах составляют порядка n·101 –
n·102 мг/дм3 [113, 114, 117, 118], что вполне достаточно для его количественного
определения. Однако ВЭЖХ-определения, как правило, сопряжены с
использованием в качестве подвижных фаз токсичных метанола и ацетонитрила.
В известных экстракционно-фотометрических методиках определения кодеина в
лекарственных препаратах (пределы обнаружения n·мг/дм3) в качестве
органической фазы используется хлороформ [13, 127-129]. В разработанных нами
методиках определения кодеина в лекарственных препаратах методами
люминесценции в растворах (предел обнаружения 40 мг/дм3) и спектроскопии
диффузного отражения в твердой фазе (предел обнаружения 50 мг/дм3) не
используются опасные органические растворители, а селективность достигается с
помощью ТСХ-разделения.
Внутренние органы человека. Необходимость определения кодеина во
внутренних органах человека возникает при проведении судебно-химических
исследований для подтверждения диагноза отравления препаратами опийной
группы. Для этих целей в основном используются хроматографические методы
(ГЖХ, ВЭЖХ) [82, 143]. Пределы обнаружения кодеина составляют n·10-2 – n·10-1
мкг/г при обычных содержаниях последнего в образцах n·101 – n·102 мкг/г. Предел
обнаружения кодеина разработанной люминесцентной методики составляет 3
мкг/г, что вполне достаточно для проведения альтернативных определений.
Моча человека. Моча человека является специфическим объектом в
судебно-химических исследованиях при проведении соответствующих экспертиз:
выявления морфина и его производных, дезоморфина, «кодеиновой» зависимости.
Концентрации кодеина в моче человека при проведении скрининговых
исследований, подтверждающих его наличие при злоупотреблениях, составляют
порядка n·102 мкг/дм3. Данная чувствительность, в частности, достигается ГХ-МС
методом [93, 94, 97, 98, 101]. Однако, как правило, требуется проведение
дополнительных операций получения дериватов с помощью реакций
ацилирования или силилирования. Реактивы, применяемые для этих целей,
довольно дороги и труднодоступны. На этом фоне методика экстракционно-
флуориметрического определения (30 – 320 мкг/дм3) кодеина выглядит вполне
привлекательной.
ВЫВОДЫ

1. Изучены спектроскопические свойства кодеина в растворах и твердой
фазе. Оптимальными условиями люминесценции кодеина в водных растворах
являются: 0,05 M H2SO4; λвозб = 300 нм; λлюм = 345 нм. Определен относительный
квантовый флуоресценции кодеина в водных растворах, который составил 0,01.
Впервые изучены условия образования, экстракции и флуоресценция кодеина в
виде его ионного ассоциата с эозином (рН = 6 – 8; Сэоз = 1•10-5 – 1•10-3 М;
органическая фаза толуол; λвозб = 520 нм; λлюм = 550 нм). Найдены условия
количественного определения кодеина в виде его ионного ассоциата с реактивом
Драгендорфа в фазе сорбента путем измерения коэффициента диффузного
отражения при λ = 520 нм.
2. В найденных оптимальных условиях установлена возможность
определения кодеина методами люминесценции (в растворах) и спектрометрии
диффузного отражения (в твердой фазе). Пределы обнаружения кодеина
составляют 3 мг/дм3 и 9 мг/дм3 соответственно. Для определения низких
содержаний кодеина в растворах предложено использовать флуоресценцию
экстракта его ионного ассоциата с эозином в толуоле. Предел обнаружения
кодеина составляет 0,4 мкг/дм3.
3. Предложены схемы пробоподготовки исследуемых объектов,
адаптированные к виду и условиям измерения аналитического сигнала, для
выделения кодеина и минимизации мешающего влияния сопутствующих
компонентов при его последующем определении. Для лекарственных препаратов
и внутренних органов человека использован метод ТСХ-разделения. Мешающее
влияние компонентов при анализе мочи человека, в частности морфина,
минимизировали процедурой экстракции кодеина диэтиловым эфиром.
4. Разработаны методики определения кодеина в лекарственных
препаратах методами люминесценции (40 – 1200 мг/дм3) и спектроскопии
диффузного отражения (50 – 1200 мг/дм3). Разработана люминесцентная методика
определения кодеина во внутренних органах человека – печени, стенке желудка
(0,01 – 0,75 мг/г). Разработана экстракционно-флуориметрическая методика
определения кодеина в моче человека (30 – 320 мкг/дм3). Относительные
стандартные отклонения при проведении соответствующих измерений не
превышают 0,07.
5. Разработанные методики успешно апробированы на реальных
экспертных образцах лекарственных препаратов, внутренних органов и мочи
человека.