КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНОГО ДЕЙСТВУЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА В ПРЕПАРАТЕ «СУЛЬФАПЕКТ» МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

АННОТАЦИЯ

Впервые синтезированы водорастворимые производные сульфаметоксазола путем химической модификации диальдегид производными пектина с различной степенью окисления. Представлены результаты количественного анализа сульфаметоксазола в комплексе сульфаметоксазол-пектин методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.

ABSTRACT

For the first time, water-soluble derivatives of sulfamethoxazole were synthesized by chemical modification of the dialdehyde preparation with pectin derivatives with different degrees of oxidation. The results of quantitative analysis of sulfamethoxazole in the sulfamethoxazole-pectin complex by high-performance liquid chromatography are presented.

Ключевые слова: количественный анализ, сульфаметоксазол, пектин, «Сульфапект», высокоэффективная жидкостная хроматография.

Keywords: quantitative analysis, sulfamethoxazole, pectin, «Sulfapect», high performance liquid chromatography.

Одной из важных задач современной фармации является повышение эффективности терапевтического действия широко применяемых лекарственных препаратов. В этом плане антимикробные средства являются одной из наиболее важнейшей и самой обширной группой биологически активных веществ, имеющих практическое значение и требующей постоянного улучшения физиологических свойств [1]. Например, сульфаметоксазол относящийся к группе сульфаниламидов, широко используется в медицине поскольку подавляют рост грамположительных и грамотрицательных бактерий, некоторых простейших (возбудители малярии, токсоплазмоза), хламидий (при трахоме, паратрахоме) [2]. На сегодняшний день существуют ряд комбинированных препаратов, содержащие сульфаметоксазол (Бисептол, Апо-сульфатрим, Бактекод, Бакторедукт и др.). К сожалению, широко применяемые на практике комбинированные препараты на основе сульфаметоксазола, несмотря на то, что обладают эффективным антибактериальным действием, проявляют ряд недостатков (головная боль, головокружение, тошнота, рвота, снижение аппетита и т.д.). Эти недостатки обусловлены в первую очередь тем, что основное действующее вещество (сульфаметоксазол) практически нерастворимо в воде и характеризуется низкой биодоступностью в организме. В результате для достижения необходимого терапевтического действия, требуется повышать суточную дозу препарата, что в свою очередь провоцирует проявление перечисленных выше побочных эффектов.

Перспективным подходом для устранения недостатков сульфаметоксазола, является повышение его биодоступности путем сочетания с водорастворимыми полимерами. Известно, что химическое присоединение низкомолекулярных веществ к полимерам является одним из широко применяемых методов, позволяющий изменять одновременно физико-химические и фармакологические свойства различных лекарственных препаратов [3]. Для этой цели в последние годы широко используют крахмал, хитозан, декстран, а также пектин и его производные [4-7].

В первую очередь следует отметить, что интерес к природным полимерам связан с их доступностью, биосовместимостью, не токсичностью, биоразлагаемостью и отсутствием аллергических реакций, т.е. они в наибольшей степени отвечают требованиям, предъявляемым к полимерам, применяемым в медицине и фармацевтике при создании биологически активных полимеров. Помимо перечисленного набора уникальных свойств, основным преимуществом полисахаридов является вариабельность молекулярных параметров и химической структуры в зависимости от поставленных фармакологических задач.

Целью настоящего исследования является проведение количественного анализа основного действующего вещества, ковалентно связанного сульфаметоксазола к пектину в антибактериальном препарате «Сульфапект», методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Для проведения анализа опытную партию субстанции препарата «Сульфапект» синтезировали следующим образом: в 2 г цитрусового пектина (молекулярная масса 162 кДа, содержание метоксильных групп 7,5%) залили 100 мл дистиллированной воды и оставили растворяться, после полного растворения полисахарида в раствор добавляли 150 мл ацетатного буфера с рН 5,0, а затем 0,25-1,0 н раствор NaIO₄ при молярном соотношении пектин:NaIO₄=1:1. Процесс окисления продолжался 3 ч при температуре 20-25°С в гомогенной среде. По окончании реакции периодатного окисления модифицированный пектин осаждали ацетоном, образовавшийся осадок промывали 70%-ным этиловым спиртом до отрицательной реакции на ионы IO₄^- и IO₃^- (контроль по реакции с раствором азотнокислого серебра) и сушили в темноте под вакуумом над Р₂О₅. Выход продуктов от массы исходного полисахарида составлял 93,2-95,4%. Определение количества альдегидных групп проводили оксимным методом [8].

Далее химическую модификацию сульфаметоксазола с диальдегид производными пектина (ДАП) проводили следующим образом: в двугорлую колбу емкостью 500 мл, снабженной механической мешалкой и термометром, помещали 0,01 моль модифицированного пектина с различной степенью окисления, затем добавляли 100 мл буфера (рН 8,0-8,5), после растворения производных ДАП при постоянном перемешивании добавляли 2,5 моль нуклеофильного реагента (сульфаметоксазола). Реакция протекала при комнатной температуре и в течение 2 ч. После завершения реакции, продукты осаждали ацетоном. Образовавшиеся осадки отфильтровывали и экстрагировали в аппарате Сокслета сначала смесью ацетон/вода, затем 75%-ным этиловым спиртом и сушили под вакуумом над Р₂О₅ при комнатной температуре.

Количественный хроматографический анализ сульфаметоксазола в субстанции препарата «Сульфапект» методом ВЭЖХ проводили следующим образом: точную навеску в количестве 125,0 мг, помещали в пробирку с объемом 50 мл. В пробирку заливали 25 мл водного буферного раствора КН₂РО₄ (рН – 4,45) и через пробирку пропускали ультразвук в бане GT-Sonic-D 6 с функцией нагрева и дегазации (производство КНР) до полного растворения субстанции. Полное растворение наступило через 5-10 минут. Далее, добавляли 25 мл ацетонитрила, используемого в хроматографическом анализе и тщательно перемешивали.

5 мл полученного раствора заливали в колбу объемом 25 мл. В эту же колбу в соотношении 1:1 заливали водно-буферный раствор КН₂РО₄ (рН – 4,45) и ацетонитрил и еще раз перемешивали. Полученный раствор фильтровали через шприц-фильтр. В качестве фильтровального материала использовали нейлон с размером пор 0,45 мкм, диаметр 25 мм. 10 мкл фильтрата вводили в инжектор прибора WUFENG HPLC LC-100 UV DETECTOR (производство КНР) с помощью шприца для ВЭЖХ. 

Ниже приведены условия хроматографирования:

• колонка: Beckman ultrasphere Si 5µm, 25x4,6 mm;
• детектор: УФ;
• температура колонки: комнатная;
• длина волны: 254 нм;
• скорость потока: 1,0 мл/мин;
• объем введения: 10 мкл;
• время испытания: 10 мин.

С целью определения площади основных пиков, в хроматограф ввели 10 мкл подвижной фазы стандартного и испытуемого растворов повторяя процедуру три раза, результаты которых представлены на рисунках 3, 4. 

Рабочие стандарты готовили параллельно с вышеуказанными буферными растворами по нижеследующей методике: 

Приготовление буферного раствора. 5 гр калия фосфорнокислого 2-замещенного (КН₂РО₄) помещали в мерную колбу вместимостью 500 мл, доводили объём до метки дистиллированной водой. рН раствора корректировали до 4,45 (±0,05) с ортофосфорной кислотой. Раствор фильтровали через нейлон (размер пор 0,45 мкм) на фильтровальной установке SUPELCO Analytical 5-8063/5-8068/5-8070 и дегазировали.

Приготовление стандартного раствора. 5 мг рабочего стандартного образца (РСО) сульфаметоксазола помещали в мерную колбу вместимостью 50 мл, добавляли 25 мл водного буферного раствора КН₂РО₄ и пропускали через ультразвук в течение 5 - 10 минут до растворения, затем добавляли 25 мл ацетонитрила и перемешивали. Полученный раствор фильтровали с помощью шприцевого нейлонного фильтра (размер пор 0,45 мкм, диаметр 25 мм) .

Приготовление рабочего стандартного раствора сульфаметоксазола: сульфаметоксазол практически не растворяется в воде и органических растворителях, поэтому образец в количестве 5 г растворяли в буферном растворе КН₂РО₄ (рН ‒ 4,45) и в течение 5 - 10 минут обрабатывали ультразвуком до полного растворения, затем добавляли 25 мл ацетонитрила и перемешивали. Полученный раствор фильтровали с помощью шприцевого нейлонного фильтра размером пор 0,45 мкм и диаметром 25 мм.

Рисунок 1. Хроматограмма рабочего стандартного образца сульфаметоксазола

Рисунок 2. Хроматограмма препарата «Сульфапект»

Основываясь на полученных данных (рис. 1, 2), установили, что степень замещения сульфаметоксазола в субстанции препарата «Сульфапект» не менее 10 моль%.

Список литературы:

1. Roberts M.C. Antibiotic toxicity, interactions and resistance development. Periodontology 2000. -2002. -V.28 (1). -P. 280-297.
2. Шамаева С. Х., Миронов А. Ю., Потапов А. Ф. Микрофлора ожоговых ран и ее чувствительность к антибиотикам у детей с ожоговой болезнью / Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье», 2011, №2. С. 90-94. 
3. Платэ Н.А., Васильев А.Е. Физиологически активные полимеры. -М. «Химия». 1986. С.131-142.
4.  Akhmedov O. R., Shomurotov Sh. A., Rakhmanova G. G., Turaev A. S. Synthesis and study of biological activity of sulfamic polysaccharide derivatives // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2017. V.43. № 7. P. 716-721.
5. Kusrini E., Arbianti R., Sofyan N. Modification of chitosan by using samarium for potential use in drug delivery system // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2014. V.120. P. 77-83.
6. Sherif M.A. Keshka S., Ramadana A.M. Al-Sehemia A.G., S.Yousefd, S. Bondocka.Peculiar behavior of starch 2,3-dialdehyde towards sulfanilamide and sulfathiazole // Carbohydrate Polymers. 2016. V.152. P. 624–631.
7. Lu E., Franzblau S., Onyuksel H., Popescu C. Preparation of aminoglycoside-loaded chitosan nanoparticles using dextran sulphate as a counterion // J. of Microencapsulatio. -2009. -V. 26 (4). -P. 346-354.
8. Гумникова В. И. Синтез диальдегид декстрана и диальдегид карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и их химические превращения / Дисс. на хим. науки. Москва.  2014. -С. 137.
9. Государственная Фармакопея СССР XI, вып.1, Москва: «Медицина», 1987.
10. Государственная Фармакопея СССР XI, вып.2, Москва: «Медицина», 1990.