авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

Хроматографическое и электрофоретическое определение тиреостатиков – тиоамидов на основе пиридина, пиримидина и пурина

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Долинкин Андрей Олегович

ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ И ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОЕ Определение тиреостатиков – тиоамидов НА ОСНОВЕ

ПИРИДИНА, ПИРИМИДИНА И ПУРИНА

02.00.02 аналитическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата химических наук

Краснодар 2010

Работа выполнена на кафедре аналитической химии химического факультета ФГОУ ВПО «Южный федеральный университет».

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор

Черновьянц Маргарита Сергеевна

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Буков Николай Николаевич

кандидат химических наук

Бозина Татьяна Владимировна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», г. Пятигорск

Защита диссертации состоится «29» июня 2010г. в 14 часов в аудитории 231 на заседании диссертационного совета ДМ 212.101.16 при Кубанском государственном университете по адресу: 350040, г. Краснодар,
ул. Ставропольская, 149.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Кубанского государственного университета по адресу: 350040, г. Краснодар,
ул. Ставропольская, 149.

Автореферат разослан «__» мая 2010г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат химических наук, доцент Н.В. Киселева

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Биологически активные соединения (БАС) на основе гетероароматических тиоамидов широко известны как лекарственные препараты с различной фармакологической активностью (производные пиридина, пиримидина, пурина, тиоурацила и др.). Фармакофором, ответственным за антитиреоидное действие, считается тиоамидная группа, включенная в структуры соединений на основе пиридина, пиримидина, урацила, пурина, приобретающих после этого антитиреоидные и гойтрогенные свойства. Иод – важнейший элемент, вовлеченный в функционирование щитовидной железы, синтез тиреоидных гормонов и секрецию. Тиоамиды ингибируют синтез тиреоидных гормонов: тироксина Т4 и его активной формы трииодтиронина Т3, главным образом, на этапе органификации иода – включения активированного иода в тирозильные фрагменты тиреоглобулина.

Несмотря на длительное применение в международной клинической практике, механизм их физико-химического действия на этапе органификации иода остается до конца не определенным. Возрастающий интерес к изучению устойчивости комплексов переноса заряда иода с тиоамидами вызван не только стремлением детализировать механизм органификации иода, но и направленным поиском новых препаратов тиреостатического действия, аналогов используемых в клинической практике. Антитиреоидная активность тиоамидов зависит от структуры и термодинамической устойчивости их молекулярных комплексов с иодом. Фармакологическая активность лекарственных препаратов во многом определяется фармакокинетическим фактором, влияющим на их распределение в организме, актуальным является также изучение протолитических свойств тиоамидов (основности и кислотности), соотношения молекулярной и ионной форм препаратов при физиологическом значении рН, а также оценка констант ассоциации препаратов с транспортными белками плазмы крови.



Поскольку большинство антитиреоидных препаратов при физиологических условиях существуют частично в биологически активной – ионной форме, то существует потребность в разработке простых в исполнении, высокочувствительных и экспрессных электрофоретических методик разделения и анализа, применимых для мониторинга лекарственных препаратов и биообъектов.

Предварительный проведенный анализ научных публикаций позволил сделать вывод о лидирующей позиции методов хроматографии при определении биологически активных тиоамидов в лекарственных формах и биообъектах, в том числе ГХ-масс-спектрометрия (ГХ-МС), ВЭЖХ-масс-спектрометрия (ВЭЖХ-МС), включающие способы пробоподготовки (предварительную экстракцию и дериватизацию).

Дополнительным аргументом в пользу потребности в простых и доступных методиках определения тиреостатиков является необходимость контроля их содержания в кормах, биологических жидкостях и тканях животных. Этот контроль обусловлен использованием тиреостатических средств в качестве несанкционированных пищевых добавок, увеличивающих массу животных.

Цель работы заключалась в разработке современных методик идентификации и определения тиоамидов, производных пиримидина, пиридина и пурина на основе систематического исследования их физико-химических характеристик.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- сравнительная оценка устойчивости n-*-комплексов гетероароматических тиоамидов с молекулярным иодом в неполярной среде (хлороформе);

- исследование окислительно-восстановительного взаимодействия тиоамидов с молекулярным иодом в полярных средах (вода и водно-этанольный раствор);

- оценка протолитических свойств и констант протолитических равновесий исследуемых соединений;

- изучение взаимодействия лекарственных препаратов с белком-переносчиком (бычьим сывороточным альбумином) и расчет констант ассоциации;

- подбор условий идентификации гетероароматических тиоамидов, основанных на зависимости хроматографической и электрофоретической подвижности (методы ТСХ, ГХ-МС, ВЭЖХ, капиллярный зонный электрофорез) и оптических характеристик УФ-, ИК-, масс-спектров от природы гетероцикла;

- разработка комплекса методик определения препаратов на основе тонкослойной хроматографии (в том числе с применением оптической денситометрии, газовой хроматографии, высокоэффективной жидкостной хроматографии, капиллярного зонного электрофореза (КЗЭ);

- апробация разработанной методики в анализе биологических жидкостей.

Научная новизна.

- Установлена взаимосвязь между структурой гетероароматических тиоамидов, их способностью формировать n-*-комплексы с иодом в неполярных средах, а также восстановительными свойствами в водно-этанольных растворах, что послужило основой их иодиметрического определения;

- Подобраны оптимальные условия капиллярного электрофоретического разделения и определения тиреостатиков на основании оценки протолитических свойств тиоамидов (и );

- Определены константы ассоциации молекулярных (методом гашения люминесценции альбумина) и ионных (методом КЗЭ) форм препаратов-тиреостатиков с белком-переносчиком и сделано предположение о природе связывающих сайтов в молекуле альбумина;

- Разработаны методики идентификации, разделения и определения гетероароматических тиоамидов хроматографическими (ТСХ, ГХ-МС, ВЭЖХ), электромиграционными (КЗЭ) и спектроскопическими (УФ-, ИК-) методами.

Практическая значимость.

Предложены условия идентификации, разделения и определения гетероароматических тиоамидов с использованием спектроскопических, хроматографических и электрофоретических методов, которые могут быть применены также при составлении фармакопейных статей лекарственных субстанций. Разработана методика ТСХ определения тиреостатика 6-н-пропил-2-тиоурацила с применением оптической денситометрии.

Разработаны подходы и показана возможность оценки констант ассоциации активных ионных форм тиреостатиков, производных 2-тиоурацила, с транспортным протеином-сывороточным альбумином методом капиллярного зонного электрофореза.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Результаты спектроскопических и потенциометрических исследований взаимодействия ряда гетероароматических тиоамидов, производных пиримидина, пиридина, урацила и пурина с молекулярным иодом в различных средах. Влияние природы гетероцикла на электронодонорные свойства тиоамидов и возможность их иодиметрического определения.

2. Оценка протолитических свойств гетероароматических тиоамидов, установление соотношения молекулярной и ионной форм препаратов при физиологическом значении рН и подбор оптимальных условий капиллярного электрофоретического разделения и определения тиреостатиков.

3. Результаты исследования ассоциации тиреостатических препаратов на основе 2-тиоурацила с транспортным альбумином и оценка констант связывания методами гашения люминесценции и КЗЭ.

4. Комплекс современных спектроскопических (ИК-, УФ-, масс-спектрометрия), хроматографических (ТСХ, ГХ, ВЭЖХ, КЗЭ) методик идентификации гетероароматических тиоамидов.

5. Аналитические преимущества методик хроматографического (ГХ-МС, ВЭЖХ-УФ и КЗЭ) определения тиоамидов на основе пиримидина, пиридина, урацила и пурина.

6. Практическое применение методики ВЭЖХ-УФ определения тиреостатика 6-н-пропил-2-тиоурацила в моче здорового человека.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на Международном конгрессе студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива» (Нальчик, 2007г.); XVII Российской молодежной научной конференции «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Екатеринбург, 2007г.); XIV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2007г.); II Международном форуме «Аналитика и аналитики» (Воронеж, 2008г.); V Международной конференции по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов для изучения окружающей среды (Ростов-на-Дону, 2009г.); VI Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика» (Йошкар-Ола, 2009г.); III Всероссийской конференции «Аналитика России» с международным участием (Краснодар, 2009г.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 15 печатных работ в виде 4 статей, которые входят в список журналов, рекомендованных ВАК, материалов докладов и конференций.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложения. Работа выполнена на 136 страницах машинописного текста, включающего 57 рисунков, 17 таблиц и библиографию из 180 наименований.

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы и формулируется цель работы.

Обзор литературы

Обзор состоит из двух разделов, посвященных структурной и аналитической химии гетероароматических тиоамидов – лекарственных препаратов тиреостатического действия.

В первом разделе обобщены структурные исследования продуктов взаимодействия препаратов антитиреоидного действия (гетероароматических тиоамидов) с иодом. Показано (в основном по данным рентгеноструктурного анализа и Рамановской спектроскопии), что структурные параметры молекулярных комплексов иода высоко чувствительны к изменению типа гетероатома и характера заместителя в гетерокольце. Приведена модель ингибирующего действия препаратов - тиреостатиков на биосинтез гормонов щитовидной железы. Проанализировано влияние структуры тиоамидов на механизм их антитиреоидной активности.

Во втором разделе представлены широко применяемые в фармацевтической и клинической практике методы идентификации и количественного определения препаратов тиреостатического действия. Уделено внимание стадиям пробоподготовки образцов (твердофазной и жидкостной экстракции из биологических матриц) и химического модифицирования молекул препаратов. Представленные в обзоре аналитические характеристики отдельных методик определения тиреостатиков могут быть использованы в производстве на стадии контроля качества.

Базируясь на приведенных в литературе данных, сформулированы задачи для достижения поставленной в работе цели.

Объекты исследования

В работе исследовались традиционно используемые препараты и потенциальные тиреостатики – гетероароматические тиоамиды:

I-II: производные пиридин-2-тиона


R Название соединения
I H пиридин-2-тион
II CF3 5-трифторметил-пиридин-2-тион





III-IV: производные пиримидин-2-тиона

V-VII: производные 2-тиоурацила

R Название соединения
V H 2-тиоурацил, TU
VI CH3 6-метил-2-тиоурацил, MTU
VII н-С3H7 6-н-пропил-2-тиоурацил, PTU

VIII-IX: производные пурин-6-тиона

1Н-пурин-6(9Н)тион, 6МР (VIII) 1Н-пиразоло[3,4-d]пиримидин-4(5Н)-тион (IX)

Исследование взаимодействия гетероароматических тиоамидов

с иодом в различных средах

Проявление антитиреоидной активности гетероароматическими тиоамидами зависит от структуры и термодинамической устойчивости их молекулярных комплексов с иодом. Реакция между тиреостатиками и молекулярным иодом приводит к образованию аддуктов состава 1:1, посредством донирования электронной плотности с ВЗМО тиоамида на НСМО (*-типа) молекулы иода.

В системе тиоамид – элементарный иод в хлороформе спектрофотометрическим методом сдвига равновесия исследовано образование молекулярных комплексов -типа тиоамид-I2. Константы устойчивости молекулярных аддуктов () и количество молекул иода, координируемых одной молекулой тиоамида, рассчитывали с использованием функции «среднеиодное число» () характеризующей количество молекул иода, координируемых одной молекулой тиоамида. Равновесная концентрация иода рассчитывалась из оптической плотности в максимуме полосы поглощения иода (510 нм) по уравнению , где – молярный коэффициент светопоглощения молекулярного иода; – толщина поглощающего слоя. Для каждой равновесной концентрации иода определено соответственное значение функции по уравнению , где CD - общая концентрация тиоамида. Расчет констант устойчивости выполнялся по формуле . Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты спектрофотометрического определения констант устойчивости (lg) -комплексов тиоамидов (I-VII) с молекулярным иодом в хлороформе

производные пиридин- 2-тиона производные пиримидин- 2-тиона производные 2-тиоурацила
I II III IV V VI VII
lg 4.52 3.45 4.93 3.68 2.91 3.14 3.23

Введение электроноакцепторного -CF3 заместителя в пиридиновый и пиримидиновый цикл тиоамидов уменьшает их -донорные свойства по отношению к молекулярному иоду. Поскольку производные 2-тиоурацила образуют малоустойчивые комплексы с молекулярным иодом, их тиреостатическое действие в организме связано с ингибированием процесса превращения прогормона T4 в гормон T3.

Для исследования окислительно-восстановительного взаимодействия тиоамидов с элементарным иодом в полярных средах (водные и водно-этанольные растворы) нами было применено обратное потенциометрическое (иодиметрическое) титрование. Точку эквивалентности фиксировали иономером «ЭВ-74» в режиме вольтметра и визуально по обесцвечиванию титруемого раствора. Степень протекания реакции () определяли по формуле , где 0 – количество тиоамида, моль; - объем добавленного раствора иода, мл; - концентрация раствора иода, моль-экв/л; - объем раствора тиосульфата натрия, пошедшего на титрование, мл; - концентрация раствора тиосульфата натрия, моль-экв/л.

Таблица 2 – Результаты потенциометрического (иодиметрического) титрования тиоамидов I-IX в водных и водно-этанольных средах

производные пиридин- 2-тиона производные пиримидин- 2-тиона производные 2-тиоурацила производные пурин- 6-тиона
вода этанол:вода (1:1 об.)
I II III IV V VI VII VIII IX
100 85 83,5 71 88 89 86 68 75


Pages:   || 2 | 3 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.