Способ определения беназеприла гидрохлорида (лотензина) методом инверсионной вольтамперометрии
Владельцы патента RU 2280861:
ГУ Научно-исследовательский институт кардиологии Томского научного центра СО РАМН (RU)
Использование: для определения концентрации беназеприла гидрохлорида. Сущность: заключается в том, что электрохимически концентрируют беназеприл гидрохлорид на поверхности золотого электрода в течение 210 с при потенциале электролиза (-1,3) В на фоне 0,005 моль/л раствора аммония фосфорнокислого двузамещенного с последующей регистрацией вольтамперных кривых при постоянно-токовой форме развертки потенциала со скоростью 50 мВ/с, а концентрацию беназеприла гидрохлорида определяют по высоте пика в диапазоне потенциалов 0,2-0,8 В относительно хлор-серебряного электрода. Технический результат: увеличение чувствительности и экспрессности способа определения беназеприла гидрохлорида методом инверсионной вольтамперометрии. 4 табл.
Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к инверсионному вольтамперометрическому способу определения лекарственного вещества беназеприла гидрохлорида (лотензин, 3-[([1-этоксикарбонил-3-фенил-(1S)]-пропил)амино]-2,3,4-тетрагидро-2-оксо-1H-1-(3S)-бензазепин-1-уксусной кислоты гидрохлорид), и может быть использовано в медицине для определения концентрации в крови беназеприла гидрохлорида, являющегося гипотензивным препаратом группы ингибиторов АПФ.
Данный лекарственный препарат оказывает положительный клинический эффект, который выражается в улучшении функционального класса, повышении толерантности к нагрузке, уменьшении эпизодов нарушения сердечного ритма и ишемии миокарда, а также в частичной оптимизации агрегационной функции тромбоцитов. Длительное лечение лотензином способствует дальнейшему улучшению клинических и лабораторных показателей состояния больных. Побочных эффектов, требующих отмены лотензина, не наблюдается. Он проявляет выраженное влияние на уменьшение эпизодов снижения сегмента ST на электрокардиограмме и эпизодов безболевой ишемии миокарда [1; 2].
Количественное определение беназеприла гидрохлорида является актуальным в оценке эффективности лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Сведения по количественному определению микроколичеств беназеприла гидрохлорида методом инверсионной вольтамперометрии отсутствуют.
Известен способ определения беназеприла гидрохлорида с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии, основанный на определении площади пика вещества исследуемого и стандартного образцов. Для чего субстанцию вещества растворяют в подвижной фазе [фосфатный буферный раствор (рН 6,0) с метанолом (80:20)]. Анализ выполняют на колонках длиной 100,0 мм и внутренним диаметром 4,0 мм, Chiral AGP Chromtec (ICT, №СТ AGP 100-4) с температурой 35°С и скоростью потока 0,9 мл/мин. Детекцию проводят при ультрафиолетовом излучении с длиной волны 240 нм. Время удерживания беназеприла гидрохлорида - 5 мин [3].
Недостатками данного способа являются длительность и трудоемкость анализа, подразумевающая использование большого количества реактивов, которые могут загрязнять пробу при проведении исследования.
Наиболее близким способом является инверсионно-вольтамперометрическое определение лекарственного препарата дигоксина, взятое за прототип. Определение дигоксина заключается в электрохимическом концентрировании вещества на поверхности ртутно-пленочного электрода в течение 180 с при потенциале электролиза (-1,80)-(-1,75) В на фоне 0,2 н. лития хлорида с последующей регистрацией вольтамперных кривых при скорости развертки потенциала 20 мВ/с, а концентрацию дигоксина определяют по высоте пика в диапазоне потенциалов (-1,10)-(-1,00) В относительно хлор-серебряного электрода [4].
Использование условий, приведенных в способе-прототипе, не обеспечивает чувствительности и экспрессности определения беназеприла гидрохлорида в модельных смесях и биологических жидкостях.
Целью изобретения является увеличение чувствительности и экспрессности способа определения беназеприла гидрохлорида методом инверсионной вольтамперометрии.
Поставленная цель достигается техническим решением, представляющим собой определение беназеприла гидрохлорида методом инверсионной вольтамперометрии путем регистрации поляризационных кривых с предварительным электрохимическим концентрированием вещества на поверхности электрода. Для этого через раствор пропускают азот с содержанием кислорода менее 0,001% и, не прекращая перемешивания, проводят электролиз раствора при потенциале (-1,3) В в течение 210 с. В качестве рабочего используют золотой электрод. Затем регистрацию поляризационных кривых проводят при постоянно-токовой форме развертки потенциала со скоростью 50 мВ/с. Концентрацию беназеприла гидрохлорида определяют по высоте пика в интервале потенциалов от 0,2 В до 0,8 В относительно хлор-серебряного электрода. Определение проводят на фоне 0,005 моль/л раствора аммония фосфорнокислого двузамещенного.
Новым в способе является то, что проводят предварительное электрохимическое накопление беназеприла гидрохлорида при потенциале электролиза, равном (-1,3) В, в течение 210 с. В качестве рабочего электрода используют золотой электрод. Регистрацию поляризационных кривых проводят при постоянно-токовой форме развертки потенциала со скоростью 50 мВ/с, а концентрацию беназеприла гидрохлорида определяют по высоте пика в интервале потенциалов от 0,2 В до 0,8 В относительно хлор-серебряного электрода на фоне 0,005 моль/л раствора аммония фосфорнокислого двузамещенного.
Отличительные признаки проявили в заявляемой совокупности новые свойства: увеличение чувствительности (10-6-10-7 мг/л) и экспрессности анализа.
С учетом изложенного следует считать заявляемое решение соответствующим критерию «изобретательский уровень».
Все условия определения беназеприла гидрохлорида подобраны экспериментально. Приготовление фоновых и стандартных растворов органического вещества в воде являются общепринятыми.
В процессе поиска оптимальных условий инверсионного вольтамперометрического определения беназеприла гидрохлорида было изучено влияние ряда факторов (индикаторный электрод; фоновый электролит; его концентрация и рН: время и потенциал электролиза; скорость развертки потенциала) на высоту аналитического сигнала (табл.1-3).
В качестве фоновых электролитов были исследованы растворы аммония фосфорнокислого двузамещенного, аммония нитрата, натрия фосфорнокислого моно- и двузамещенного, калия хлорида, лития хлорида, кальция хлорида с добавлением разведенной серной, хлористоводородной, винной кислот; натрия гидрокарбоната, натрия и калия гидроксидов. Исходя из полученных результатов, в качестве фонового электролита был выбран раствор аммония фосфорнокислого двузамещенного, так как на нем наблюдалась четкая волна окисления беназеприла гидрохлорида, кроме того, данный раствор обеспечивал хорошую электропроводность, широкую рабочую область и необходимую площадь для обработки сигнала, был прост в приготовлении, к преимуществам также можно отнести продолжительный срок годности.
Оптимальная концентрация раствора аммония фосфорнокислого двузамещенного составила 0,005 моль/л. В более концентрированных растворах мы не наблюдали прироста от добавки при наличии большого остаточного тока, тогда как более разбавленный раствор был неустойчив во времени.
В предлагаемом способе в качестве индикаторного электрода использовали золотой. Преимуществом такого электрода является возможность получения более узких и высоких пиков, служащих аналитической характеристикой определяемого вещества. Что повышает разрешающую способность метода. Беназеприла гидрохлорид легко адсорбируется на золотой рабочей поверхности, это позволяет концентрировать его на электроактивном электроде.
Оптимальное время накопления составило 210 с, при этом достигалось максимальное значение величины тока растворения накопленных осадков с поверхности золотого электрода и хорошая воспроизводимость для количественного определения исследуемого вещества. При времени электролиза более 210 с происходило насыщение осадка на электроде, аналитический сигнал беназеприла гидрохлорида искажался и затруднялась обработка полярограмм. При времени электролиза менее 210 с величина тока растворения не достигала максимального значения, что снижало чувствительность определения вещества (табл.1).
Другим отличительным признаком являются установленные условия электрохимического накопления. Оптимальный потенциал электролиза составил (-1,3) В. В прототипе диапазон потенциалов электролиза соответствует (-1,80)-(-1,75) В, который не позволяет максимально полно накапливать беназеприла гидрохлорид на индикаторном электроде. При значениях потенциала электролиза более (-1,3) В величина регистрируемого анодного тока значительно уменьшается, что снижает чувствительность определения, а при значениях потенциала электролиза менее (-1,3) В происходит частичное накопление осадка (табл.2).
Важным для определения беназеприла гидрохлорида инверсионным вольтамперометрическим методом является выбор скорости развертки потенциала. Оптимально экспериментально установленной является 50 мВ/с. Изменение скорости развертки потенциала в сторону увеличения или уменьшения заметно понижало высоту аналитического сигнала, при этом уменьшалась и разрешающая способность метода, что затрудняло обработку полярограмм, увеличивало время анализа и не позволяло определять очень низкие концентрации беназеприла гидрохлорида (табл.3).
Пример I. Определение беназеприла гидрохлорида методом инверсионной вольтамперометрии в растворе.
В кварцевый стаканчик емкостью 20 мл помещают 10 мл 0,005 моль/л раствора аммония фосфорнокислого двузамещенного. При потенциале (-1,3) В раствор деаэрируют азотом с содержанием кислорода менее 0,001% в течение 30 с и, не прекращая перемешивания, проводят электролиз при потенциале (-1,3) В в течение 210 с. Отключают газ и фиксируют вольтамперограмму при постоянно-токовой форме развертки потенциала со скоростью 50 мВ/с. Отсутствие пиков свидетельствует о чистоте фона.
Затем добавляют N капель объемом 0,01 мл стандартного раствора беназеприла гидрохлорида 0,1 мг/л, перемешивают раствор и проводят электрохимическое концентрирование вещества при потенциале (-1,3) В в течение 210 с. Отключают газ и фиксируют вольтамперограмму при постоянно-токовой форме развертки потенциала со скоростью 50 мВ/с. Аналитический сигнал для указанной концентрации беназеприла гидрохлорида регистрируют в диапазоне потенциалов от 0,2 В до 0,8 В.
Время единичного анализа не превышает 10 мин.
Установленные условия впервые позволили количественно определить беназеприла гидрохлорид путем регистрации вольтамперных кривых при потенциале (-1,3) В на фоне 0,005 моль/л раствора аммония фосфорнокислого двузамещенного. Нижняя граница определяемых концентраций беназеприла гидрохлорида составляет 10-6 мг/л. Относительная погрешность отдельной варианты (ε) для диапазона концентраций 991-0,00991 мг/л не превышает 5% (табл.4).
Экспериментально установленные условия определения беназеприла гидрохлорида методом инверсионной вольтамперометрии позволяют с высокой чувствительностью и экспрессностью определить указанное соединение в водной среде, а также позволяют разработать методику определения содержания микроколичеств беназеприла гидрохлорида в плазме и сыворотке крови.
| Таблица 1 ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕНИ ЭЛЕКТРОЛИЗА НА ВЫСОТУ АНАЛИТИЧЕСКОГО СИГНАЛА БЕНАЗЕПРИЛА ГИДРОХЛОРИДА | |||
| № п/п | Концентрация раствора стандартного образца беназеприла гидрохлорида в электролитической ячейке, мг/л | Время электролиза, с | Высота аналитического сигнала, мкА |
| 1 | 4,975·10-4 | 30 | 0,576±0,029 |
| 2 | 60 | 0,974±0,011 | |
| 3 | 90 | 1,198±0,008 | |
| 4 | 120 | 1,411±0,010 | |
| 5 | 150 | 1,752±0,008 | |
| 6 | 180 | 1,910±0,006 | |
| 7 | 210 | 2,343±0,004 | |
| 8 | 240 | 2,247±0,005 | |
| 9 | 270 | 2,163±0,003 | |
| 10 | 300 | 2,099±0,004 | |
| 11 | 330 | 2,073±0,001 | |
| 12 | 360 | 2,049±0,006 | |
| 13 | 390 | 2,036±0,004 | |
| 14 | 420 | 2,017±0,003 | |
| 15 | 450 | 2,005±0,002 | |
| 16 | 480 | 1,996±0,007 | |
| 17 | 510 | 1,983±0,004 | |
| 18 | 540 | 1,975±0,001 | |
| 19 | 570 | 1,962±0,009 | |
| 20 | 600 | 1,954±0,008 | |
| Примечание: Потенциал электролиза - (-1,3) В; границы развертки потенциала от (-1,3) до 1,5 В; скорость развертки потенциала - 50 мВ/с. |
| Таблица 2 ВЛИЯНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ЭЛЕКТРОЛИЗА НА ВЫСОТУ АНАЛИТИЧЕСКОГО СИГНАЛА БЕНАЗЕПРИЛА ГИДРОХЛОРИДА | |||
| № п/п | Концентрация раствора стандартного образца беназеприла гидрохлорида в электролитической ячейке, мг/л | Потенциал электролиза, В | Высота аналитического сигнала, мкА |
| 1 | 4,975·10-4 | -1,80 | 2,209±0,044 |
| 2 | -1,70 | 2,221±0,033 | |
| 3 | -1,60 | 2,235±0,013 | |
| 4 | -1,50 | 2,268±0,009 | |
| 5 | -1,40 | 2,304±0,012 | |
| 6 | -1,30 | 2,343±0,004 | |
| 7 | -1,20 | 2,317±0,005 | |
| 8 | -1,10 | 2,298±0,003 | |
| 9 | -1,00 | 2,277±0,004 | |
| 10 | -0,90 | 2,244±0,001 | |
| 11 | -0,80 | 1,814±0,005 | |
| 12 | -0,70 | 1,674±0,010 | |
| 13 | -0,60 | 1,453±0,007 | |
| 14 | -0,50 | 1,355±0,002 | |
| 15 | -0,40 | 1,106±0,002 | |
| 16 | -0,30 | 0,822±0,009 | |
| 17 | -0,20 | 0,531±0,006 | |
| 18 | -0,10 | 0,296±0,005 | |
| 19 | 0 | 0,083±0,013 | |
| Примечание: Время электролиза - 210 с; границы развертки потенциала от (-1,3) до 1,5 В; скорость развертки потенциала - 50 мВ/с. |
| Таблица 3 ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ РАЗВЕРТКИ ПОТЕНЦИАЛА НА ВЫСОТУ АНАЛИТИЧЕСКОГО СИГНАЛА БЕНАЗЕПРИЛА ГИДРОХЛОРИДА | |||
| № п/п | Концентрация раствора стандартного образца беназеприла гидрохлорида в электролитической ячейке, мг/л | Скорость развертки потенциала, мВ/с | Высота аналитического сигнала, мкА |
| 1 | 4,975·10-4 | 20 | 0,847±0,021 |
| 2 | 30 | 1,453±0,011 | |
| 3 | 40 | 1,831±0,008 | |
| 4 | 50 | 2,343±0,004 | |
| 5 | 60 | 2,334±0,002 | |
| 6 | 70 | 2,325±0,001 | |
| 7 | 80 | 2,294±0,001 | |
| 8 | 90 | 2,278±0,003 | |
| 9 | 100 | 2,253±0,004 | |
| 10 | 150 | 2,248±0,006 | |
| 11 | 200 | 2,226±0,005 | |
| 12 | 250 | 2,182±0,002 | |
| 13 | 300 | 2,175±0,008 | |
| 14 | 350 | 2,097±0,011 | |
| 15 | 400 | 2,004±0,012 | |
| Примечание: Время электролиза - 210 с; потенциал электролиза - (-1,3) В; границы развертки потенциала от (-1,3) до 1,5 В. |
| Таблица 4 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ (f, число степеней свободы, - 19; Р, доверительная вероятность, - 95%; t (P; S), критерий Стьюдента (табл.), - 2,09) | |||||||
| № п/п | Истинное значение измеряемой величины, мг/л μ | Средние выборки, | Дисперсия, S2 | Стандартное отклонение, S | Полуширина доверительного интервала, результат отдельного определения, ±ΔХ | Относительная погрешность отдельной варианты, ε, % | Относительная погрешность среднего результата,  , % |
| 1 | 991,000 | 990,419 | 3,679 | 1,918 | 4,001 | 4,05 | 0,91 |
| 2 | 99,100 | 99,060 | 2,485 | 1,577 | 3,295 | 3,33 | 0,74 |
| 3 | 9,910 | 9,908 | 6,725·10-3 | 8,201·10-2 | 0,171 | 1,73 | 0,39 |
| 4 | 0,991 | 9,908·10-1 | 2,779·10-4 | 1,667·10-2 | 3,484·10-2 | 3,52 | 0,78 |
| 5 | 0,0991 | 9,907·10-2 | 7,369·10-7 | 8,585·10-4 | 1,794·10-3 | 1,81 | 0,40 |
| 6 | 0,00991 | 9,909·10-3 | 1,676·10-8 | 1,295·10-4 | 2,706·10-4 | 2,73 | 0,61 |
Источники информации
1. Сравнительная эффективность лотензина и капотена у больных хронической сердечной недостаточностью / B.C.Задионченко, Н.Ю.Тимофеева, В.В.Ли, С.С.Суворова // Терапевтический архив. - 2004. - №4. - С.54-56.
2. Божко В.В. Применение беназеприла при гипертонической болезни / В.В.Божко // Кардиологический журнал [Электронный ресурс]. - Электрон. журн. - 1998. - №12. - http://www.rq1.net.ua/cardio_j/1998/12/bozko.htm
3. Нормативная документация на препарат «ЛОТЕНЗИН, таблетки, покрытые пленочной оболочкой по 10 мг». НД 42-12195-02. От 06 марта 2002 г.
4. Ивановская Е.А. Количественное определение дигоксина в сыворотке крови методом инверсионной вольтамперометрии // Патент РФ №21322553.
Способ определения беназеприла гидрохлорида (лотензин, 3-[([1-этоксикарбонил-3-фенил-(1S)]-пропил)амино]-2,3,4-тетрагидро-2-оксо-1Н-1-(3S)-бензазепин-1-уксусной кислоты гидрохлорид) методом инверсионной вольтамперометрии, заключающийся в электрохимическом концентрировании вещества на поверхности электрода с последующей регистрацией вольтамперных кривых, отличающийся тем, что концентрирование проводят на золотом электроде в течение 210 с при потенциале электролиза (-1,3) В на фоне 0,005 моль/л раствора аммония фосфорнокислого двузамещенного, с последующей регистрацией вольтамперных кривых при постоянно-токовой форме развертки потенциала со скоростью 50 мВ/с, а концентрацию беназеприла гидрохлорида определяют по высоте пика в диапазоне потенциалов 0,2-0,8 В, относительно хлор-серебряного электрода.
